Kurze Wellenlängen

Abteilung „Kurze Wellenlängen“

Die Abteilung Kurze Wellenlängen widmet sich der Entwicklung und präzisen Charakterisierung laserbasierter Strahlquellen sowie der Bewertung optischer Komponenten im kurzwelligen Spektralbereich. Zu diesem Zweck entwickelt und betreibt die Abteilung spezialisierte Analysesysteme und -methoden, mit denen zentrale Qualitätsparameter wie Absorption, thermische Belastbarkeit, Strahlstabilität, Schadensschwellen und das Langzeitverhalten optischer Materialien systematisch erfasst werden. Ergänzend werden die Ausbreitungs- und Kohärenzeigenschaften von Laserstrahlung im Spektralbereich zwischen IR und EUV mittels hochauflösender Wellenfrontsensorik untersucht. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf kurzwelligen und tief-UV-Strahlquellen, die insbesondere in der Halbleiterlithographie und in weiteren technologisch anspruchsvollen Anwendungen eine zentrale Rolle spielen.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung kompakter Laserquellen, die extrem kurzwelliges Licht erzeugen. Dieses spezielle Strahlungsregime ist für Anwendungen wie chemische Analysen, hochpräzise und zeitaufgelöste Spektroskopie oder fortgeschrittene Mikroskopietechniken (z. B. linsenlose Mikroskopie) von großer Bedeutung und ermöglicht Untersuchungen für biomedizinische Fragestellungen mit Auflösungen bis in den Nanometerbereich. Darüber hinaus erforscht die Abteilung, wie Materialien mithilfe ultrakurzer Laserpulse präzise bearbeitet werden können. Durch die gezielte Wahl der Laserparameter lassen sich Mikro- und Nanostrukturen erzeugen, teilweise mit Strukturgrößen von nur wenigen Dutzend Nanometern. Diese Strukturen sind für zahlreiche Anwendungen relevant, etwa für Sicherheitsmerkmale, funktionalisierte Oberflächen oder neuartige optische Komponenten. Zu den aktuellen Themen gehören außerdem die Erzeugung von Nanopartikeln sowie die laserinduzierte Modifikation dünner Schichten oder transparenter Materialien.

Ergänzend hierzu trägt die Abteilung zunehmend zum Bereich der lasergetriebenen Plasmaforschung bei, insbesondere im Kontext von thermischer Kompression und laserfusionsrelevanten Untersuchungen. Aufbauend auf Hochenergie-Nanosekundenlasersystemen, untersucht die Abteilung experimentelle Bedingungen, unter denen sich durch kontrollierte thermische Kompression dichte Plasmazustände erzeugen lassen. Dazu gehören modulare Hochenergiekonzepte, Pulse-Shaping-Methoden zur Unterdrückung von Instabilitäten sowie die Wechselwirkung maßgeschneiderter Laserpulse mit low-density Schaumtargets. Diese experimentellen Ansätze ermöglichen Laborstudien zu Plasma- und Kompressionsregimen, die für die trägheitsbasierte Fusionsforschung relevant sind, und schaffen damit eine wichtige Verbindung zwischen kompakten Lasersystemen und großskaligen Forschungsinfrastrukturen.

Insgesamt leistet die Abteilung durch ihre Forschungs- und Entwicklungsarbeiten einen wesentlichen Beitrag zur Erschließung neuer Technologien in der kurzwelligen Optik, der ultrakurzen Laserbearbeitung und der Laser-Plasmaphysik und steigert damit nachhaltig die Leistungsfähigkeit optischer Systeme für zukünftige wissenschaftliche und industrielle Anwendungen.

Aberrierte Wellenfront einer Testoptik gemessen am Freie-Elektronen-Laser FLASH (links) und mit EUV-Strahlung (Wellenlänge 13,5 nm) strukturierter LiF-Kristall (rechts)

Optik-Charakterisierung

Aufgrund des gewachsenen Umweltbewusstseins der Gesellschaft werden neue gesetzliche Vorschriften bezüglich Verwendung und Emission von Schadstoffen und der Vorgabe neuer Grenzwerte erlassen. Diese sind ein Antrieb neue Verfahren für die Vor-Ort-Analytik zu erforschen.

Arbeiten zur Charakterisierung laseroptischer Komponenten werden am IFNANO bereits seit über 20 Jahren durchgeführt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf dem UV-Spektralbereich, wo die Verluste und Stabilitätsprobleme aufgrund der hohen Photonen-Energien besonders gravierend sind. Das Ziel der Aktivitäten besteht darin, durch ein tieferes Verständnis der Wechselwirkungsmechanismen zwischen intensiver Laserstrahlung und optischen Materialien Herstellungs- und Beschichtungsverfahren zu optimieren. Die entwickelten Präzisionsmessverfahren liefern sowohl die Gesamtverluste einer Komponente bei Bestrahlung als auch deren Einzelbeiträge (Oberflächen-/Volumenanteile, nichtlineare Effekte).

Herstellern und Nutzern von Laseroptiken wird damit ein zentrales Labor sowohl für grundlegende Untersuchungen als auch für Standard-Testmessungen zur Verfügung gestellt. Mittlerweile werden neben dem UV-Bereich auch alle anderen relevanten Laser-Wellenlängen abgedeckt.

Zerstörung (links) und Wellenfrontdeformation durch Erwärmung (rechts) von Quarz-Optik bei Bestrahlung mit intensiver Laserstrahlung

Stabilität von (UV-)Optiken

Laser-Zerstörschwellen (´1-on-1´, ´S-on-1´)
Langzeit-Bestrahlung
Lebensdauer-Tests

Einzelpuls (1-on-1) und Mehrfachpuls (S-on-1)-Zerstörschwellen (LIDT) beschichteter und unbeschichteter Optiken werden in einem automatisierten Messstand gemäß ISO 11254 bestimmt. Dabei wird der Schadenseintritt auf der bestrahlten Stelle mittels online Video-Mikroskopie und angeschlossener digitaler Bildverarbeitung detektiert.

Das Degradationsverhalten optischer Elemente wird durch Langzeitbestrahlungen unter kontrollierten Umgebungsbedingungen (z.B. Schutzgas-Atmosphäre oder Vakuum) ermittelt. Die online-Überwachung des Transmissions-/Reflexionsverlaufs erlaubt eine Aussage über die Lebensdauer der Komponente.

Eingesetzte Strahlquellen:

Hochleistungs-Excimerlaser 351 nm, 248 nm, 193 nm, 157 nm
Nd: YAG Laser 1064 nm, 355 nm, 266 nm
Puls-Repetitionsraten bis 2 kHz
Langzeitbestrahlungen bis 10⁹ Pulse
flat-top Strahlprofil auf dem Target
Testproben: Substrate, dielektrische Schichten

Produktflyer Optikcharakterisierung (PDF)

Makroskopische Zerstörung in Quarz-Optiken bei Excimer- bzw. Nd:YAG-Laserbestrahlung

Wellenfrontdeformation / Thermische Linsen

Die Absorption von Laserstrahlung führt in optischen Materialien in erster Linie zu einem thermischen Energieeintrag. Die resultierende Erwärmung kann in einer kalorimetrischen Messung zur quantitativen Bestimmung des Absorptionsgrades genutzt werden (s. Absorption/Streuung). Neben der reduzierten Transmission treten als Folge der Erwärmung aber unweigerlich auch weitere unerwünschte Effekte auf, nämlich

Änderung des lokalen Brechungsindex (dn/dT) und
Oberflächen-Verformung durch Volumenausdehnung.

Beide Effekte führen zu einer reversiblen, lokalen Änderung der optischen Eigenschaften, d.h. insbesondere zu einer Modifikation der Wellenfront des transmittierten Laserstrahls („thermische Linse“).

Weiterhin kann im Falle amorpher optischer Materialien, z.B. bei der Bestrahlung von Quarzglas mit ArF-Excimerlasern, auch eine irreversible Erhöhung der Dichte und damit des Brechungsindex auftreten („Kompaktierung“).

Sowohl die thermische Linse als auch Kompaktierungsphänomene lassen sich mit Hilfe eines Hartmann-Shack-Wellenfrontsensors (s. Wellenfrontsensorik) in Echtzeit sichtbar machen. Die Abbildung unten zeigt eine entsprechende Messung der thermischen Linse an einer mit dem Excimerlaser (193 nm) bestrahlten Quarzplatte. Die thermisch induzierte Deformation der Wellenfront stellt sich innerhalb weniger Sekunden ein. Die Auslenkung (w_pv≈2nm) entspricht einer Sammellinse von ca. 10 km Brennweite.

Produktflyer Wellenfrontsensor (PDF)

Verkrümmte Wellenfront durch thermisch induzierte Linse in Quarzglas (Phasendifferenz im nm-Bereich)

Absorption / Streuung

Die absolute Absorption optischer Komponenten wird gemäß ISO 11551 mit Hilfe eines hochauflösenden (UV-)Laser-Kalorimeters bestimmt. Hiermit können bei den Bestrahlwellenlängen 193 nm, 248 nm, 351 nm sowohl lineare als auch nichtlineare Absorptionsverluste in Optiken ermittelt werden. Die Messungen erlauben außerdem eine schnelle Bewertung des Langzeitverhaltens von DUV-Optiken bei niedrigen Energiedichten.

Präzise Messung der Absorption nach ISO 11551 (ppm-Empfindlichkeit)
Bestimmung von linearen und Zwei-Photonen-Absorptionskoeffizienten
Erfassung von Alterungseffekten / Degradation (Farbzentrenbildung)
Zerstörungsfreie Qualitätsuntersuchung von Excimerlaser-Optiken

Streuung

Streuverluste in UV-Optiken werden in einem Streulichtmessplatz mit einem Excimerlaser als Lichtquelle und einer speziell beschichteten Ulbricht´schen Kugel als integrierendem Element vermessen.

Bestimmung der Totalen Streuung (TS) im UV-Spektralbereich
Empfindlichkeit: <1 ppm bei 248 nm, <30 ppm bei 193 nm
Erstellung zweidimensionaler Streulichtverteilungen

Produktflyer Optikcharakterisierung (PDF)

links: Absorptionszunahme von Quarzglas bei 193 nm aufgrund laser-induzierter Farbzentrenbildung, rechts: Streulichtkarte von super-poliertem CaF2 bei 248 nm, links

Weiterführende Informationen

Wellenfrontdeformation / Thermische Linsen

M. Stubenvoll et al.:
Measurement and compensation of laser-induced wavefront deformations and focal shifts in near IR optics, Opt. Expr. 22 (21) (2014)

M. Stubenvoll et al: Photothermal method for absorption measurements in anisotropic crystals,
Rev. Sci. Instr. 87 (2016)

Absorption / Streuung

C. Görling et al.:
Comparative studies of absorptance behaviour of alkaline-earth fluorides at 193 nm and 157 nm,
Appl. Phys. B. 74 (3) (2002)

C. Görling et al.:
Surface and bulk absorption in CaF2 at 193 and 157nm, Opt. Comm. 249 (1-3) (2005)

Strahlpropagation

Moderne Anwendungen der Lasertechnologie setzen eine umfassende Quellencharakterisierung voraus. Daher sind sowohl hochgenaue Techniken zur ortsaufgelösten Erfassung des Strahls als auch standardisierte Methoden zur Auswertung relevanter Strahlkenngrößen unverzichtbar. Das Institut für Nanophotonik beschäftigt sich bereits seit mehr als 20 Jahren mit der umfassenden Charakterisierung des Propagationsverhaltens von Laserstrahlung. Dabei werden kamerabasierte Detektoren eingesetzt, die über einen weiten Spektralbereich (vom nahen IR- bis zum DUV/VUV-Bereich) empfindlich sind.

Strahlprofil und Wellenfront eines Excimerlasers

Laserstrahl-Diagnostik

Anwendungen von Laserstrahlung in Industrie und Forschung stellen oft höchste Anforderungen an die Stabilität und damit an die Kontrolle des räumlichen Strahlprofils. Aus diesem Grund sind sowohl hochgenaue Techniken zur ortsaufgelösten Erfassung des Strahls als auch verlässliche, standardisierte Methoden zur Auswertung relevanter Strahlkenngrößen unverzichtbar.

Die Abteilung Optik / Kurze Wellenlängen bietet eine umfassende Charakterisierung von Lasern an. Dazu wurden kameragestützte Messsysteme zur Erfassung der Intensitätsverteilung im Nah- und Fernfeld entwickelt, mit deren Hilfe die Laser-Parameter gemäß aktueller ISO-Normvorschriften ermittelt werden können (ISO 11146, ISO 13694, ISO 15367).

Die optimierte Kombination eines UV-Konverters und einer CCD-Kamera deckt dabei einen weiten Bereich wichtiger Laser-Wellenlängen vom NIR- (z.B. Nd:YAG) bis hin zum DUV-(ArF-Excimerlaser) und EUV-Spektralbereich (13,5 nm) ab.

Gemessene Intensitätsprofile verschiedener Laser

Strahldiagnostik (NIR, Vis, UV, EUV, weiche Röntgenstrahlung)
Strahlparameter gemäß ISO
Strahlpropagation / Fokussierbarkeit
Strahllage-Stabilität
M² (Kaustik-Messplatz)

Wellenfront-Sensorik

Um über die reine Strahlprofilmessung hinaus auch Aussagen über die Phasenverteilung treffen zu können, werden kameragestützte Wellenfrontsensoren nach dem Hartmann-Shack-Verfahren eingesetzt. Diese ermöglichen neben der Bestimmung von Profil, Wellenfront und Strahlparametern für kohärente Strahlung eine vollständige Beschreibung des Propagationsverhaltens. Der Wellenfrontsensor des IFNANO wird von der Firma Topag GmbH / Darmstadt (https://www.topag.de) in Lizenz vertrieben und von zahlreichen Firmen und Instituten eingesetzt.

Produktflyer „Wellenfrontsensor“ (PDF)

Wellenfrontsensor für den sichtbaren Spektralbereich (links) sowie für EUV- und weiche Röntgenstrahlung (rechts)

Kohärenz-Analyse / Messung der 4D-Kohärenzfunktion

Laserlicht zeichnet sich durch einen hohen Kohärenzgrad aus, welcher die Grundlage für unzählige Anwendungen ist. Elementare Kohärenzeigenschaften eines Lichtstrahls können mit Hilfe des Young´schen Doppelspalt-Experiments bestimmt werden. Die gesamte räumliche Kohärenzfunktion ist auf diese Weise aber nur unter hohem Aufwand messbar, da sie als Kreuzkorrelation zweier zweidimensionaler Punkte der lateralen Feldverteilung vierdimensional ist.

Wir verfolgen den Formalismus der Wigner-Verteilungsfunktion, welche durch eine zweidimensionale Fourier-Transformation direkt die Kohärenzfunktion ergibt. Die Wigner-Verteilung beinhaltet die gesamte Beschreibung der Strahleigenschaften und ist vergleichsweise leicht messbar. Zu ihrer Rekonstruktion genügt für einen separierbaren Strahl die Messung von Intensitätsprofilen in der Kaustik hinter einer fokussierenden Linse. Schließlich können die vierdimensionale Kohärenzfunktion, Kohärenzlängen und der globale Kohärenzgrad abgeleitet werden. Weiterhin ergeben sich Strahleigenschaften wie Wellenfront, 4D Propagationsmatrix sowie der Strahlpropagationsfaktor M². Dieses Verfahren ist sowohl auf sichtbares Licht als auch auf den IR-, UV-, EUV- und weichen Röntgenspektralbereich anwendbar.

Exemplarische Profile einer Kaustikmessung am Freie Elektronen Laser FLASH (Wellenlänge 13 nm, oben), rekonstruierte Wigner-Verteilung als Projektion (mitte) sowie daraus rekonstruierte Strahlprofile (unten), die sehr gut mit der Messung übereinstimmen. Der globale Kohärenzgrad ergibt sich hierbei zu K=0.02

Weiterführende Informationen

Wellenfront-Sensorik

B. Flöter et al.:
EUV Hartmann sensor for wavefront measurements at the Free-electron LASer in Hamburg,
New J. Phys. 12 (2010)

B. Flöter et al.:
Beam parameters of FLASH beamline BL1 from Hartmann wavefront measurements,
Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. 635 (2011)

Kohärenz-Analyse / Messung der 4D-Kohärenzfunktion

B. Schäfer, K. Mann:
“Characterization of an ArF excimer laser beam from measurements of the Wigner distribution function”, New J. Phys. 13 (2011)

B. Schäfer et al:
“FEL beam characterization from measurements of the Wigner distribution function”, Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. 654 (2011)

T. Mey et al:
“Wigner distribution measurements of the spatial coherence properties of the free electron laser FLASH”, Opt. Expr. 20 (2011)

EUV-Strahlung und weiche Röntgenstrahlung

In der Optikgruppe des IFNANO werden metrologische Verfahren für den EUV- und weichen Röntgenspektralbereich (λ = 1 – 20 nm) entwickelt. Dabei kommen hochangeregte laser-induzierte Plasmen als kompakte Strahlquellen zum Einsatz, die unabhängig von Synchrotronanlagen sowohl messtechnische Anwendungen (z.B. Spektroskopie, Mikroskopie, Reflexionsmessungen, Stabilitätstests) als auch fundamentale Studien zur Wechselwirkung zwischen weicher Röntgenstrahlung und Materie ermöglichen.

Präsentation

Einige Forschungstätigkeiten der Arbeitsgruppe im Bereich kurzer Wellenlängen (1 -20 nm) werden in folgender Präsentation dargestellt. Für Interessenten steht diese als pdf-Datei zum freien Download zur Verfügung.

Quell-Vakuumwürfel einer Laborstrahlquelle mit Plasma im Zentrum

Laborstrahlquelle

Durch Fokussierung eines Nd:YAG-Laserstrahls (1064 nm, 200 – 700 mJ, 170 ps – 6 ns) in einen gepulsten Gasstrom wird ein Plasma gezündet. Dieses emittiert je nach Targetgas kurzwellige Strahlung im EUV- und weichen Röntgenspektralbereich. Dabei liefert die Quelle Pulsenergien von bis zu 4 mJ (bei 13,5 nm) mit einer Wiederholfrequenz von bis zu 10 Hz.

Hauptmerkmal ist die kompakte Bauweise, die Experimente mit EUV- und weicher Röntgenstrahlung in jedem Labor zulässt. Durch angepasste Düsengeometrien kann eine Effizienz von bis zu 0,45 % erreicht werden.

Leistungsmerkmale der Laborstrahlquelle bei 13,5 nm mit Xenon als Targetgas

Wellenlänge (Xe):	2-40 nm
Plasmadurchmesser:	300 µm
Pulslänge:	6 ns
Wiederholungsrate:	≤10 Hz
Konversionseffizienz (Xe):	0,45 %
EUV-Photonen/Puls:	2,4×10¹⁴
Pulsenergie:	4,0 mJ (4PI sr, 2 %BW)

Weitere Vorteile sind:

flexible Wahl des Targetmaterials
geringe Partikelemission (Debris)
geringer Gasverbrauch

Produktflyer Laborstrahlquelle (PDF)

Laborstrahlquelle (links) und Lochkamerabild eines EUV-Plasmas (mitte) sowie Spektren der Quelle für unterschiedliche Targetgase (rechts – oben: EUV-Bereich, unten: Wasserfenster)

EUV-Optiken

Zur Erzeugung hoher Energiedichten im EUV-Bereich wurde im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts KOMPASS „Kompakte Strahlquelle hoher Brillanz für den weichen Röntgen-Spektralbereich“ ein Schwarzschild-Objektiv für die EUV-Quelle entwickelt. Diese Optik besteht aus zwei sphärischen Spiegeln (Substrat: ULE), die durch Beschichtung mit Mo/Si-Multilayern (Fraunhofer IOF) eine Reflektivität von nahezu 70 % pro Spiegel erreichen. Die numerische Apertur des Objektes beträgt 0,44, die Verkleinerung 10x. Der resultierende EUV-Fokus hat einen Durchmesser von < 30 µm mit einer Energiedichte von ~ 100 mJ/cm².

Vergrößerung (M)	0.102
Fokusgröße	~ 30 µm
NA	0.44
Akzeptanzwinkel (Ω)	5.33 msr
Substrate	ULE Glass
Reflectivität eines Mo/Si Multilayers (R)	> 65 % (per mirror / IOF)

Links: Prototyp der kompakten EUV-Quelle mit integriertem Schwarzschild-Objektiv.
Rechts: Durch Fokussierung eines Nd:YAG-Lasers in einen gepulsten Xe-Gasjet wird ein hochangeregtes Plasma gezündet, das 13,5 nm-Strahlung emittiert. Das verwendete modifizierte Schwarzschild-Objektiv (rechts) wurde vom Projektpartner IOF (Jena) für hohe Reflektivitäten im EUV-Bereich beschichtet

Durch die Mo/Si-Multilayer Beschichtung reflektiert das Schwarzschild-Objektiv nur in einem schmalen Spektralbereich um 13,5 nm. Unter Ausnutzung von Totalreflexionen unter streifendem Einfall ist demgegenüber eine breitbandige Strahlführung möglich. Im InnoNet-Projekt SpeXUV wurde eine Kirkpatrick-Baez-Anordnung aufgebaut (s. Abbildung 2), die als breitbandiger Kondensor in einem Spektralphotometer für den Bereich 10…20 nm eingesetzt wird. Die Spezifikationen sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Auflösung	< 10 µm (1:1-Abbildung)
NA	0.007
Transmission (entspr. zweifacher Refl.)	> 65 % (> 81 % pro Spiegel)

Schematische Darstellung der Funktionsweise einer Kirkpatrick-Baez-Anordnung (links) und Foto des aufgebauten Kondensors (rechts)

Produktflyer EUV-Optiken (PDF)

Wechselwirkung mit Materie

Mit dem im Abschnitt EUV-Optiken vorgestellten integrierten EUV-Strahlführungssystem wurden Anwendungsuntersuchungen zur Wechselwirkung zwischen gepulster EUV-Strahlung und Materie mit dem Ziel der höchstauflösenden Direktstrukturierung durchgeführt. Dazu gehören Untersuchungen zur Farbzentrenbildung in LiF, zur photoinduzierten Ablation an Polymeren (z.B. PMMA) sowie die Ermittlung der Sensitivität von Photolacken für den EUV-Bereich.

EUV-Direktstrukturierung durch Erzeugung von Farbzentren in LiF-Kristall (rechts) und durch Ablation einer PMMA-Oberfläche mit EUV-Strahlung (links). Der Durchmesser des Bearbeitungsspots betrug 1 µm

Beugungsexperiment mit EUV-Strahlung: als beugendes Element diente ein aus Edelstahl geätztes Kreuzgitter, das vor dem Schwarzschild-Objektiv positioniert wurde. Die Abbildung eines Pinholes führt zu einem Beugungsmuster auf der PMMA-Probe. Links: AFM-Aufnahmen des Ablationsprofils; rechts: Vergleich mit Simulation

Röntgen-Absorptionsspektroskopie (NEXAFS)

Auf Basis der Laborquelle für weiche Röntgenstrahlung wurde ein kompaktes Messsystem zur Absorptionsspektroskopie im Wellenlängenbereich des „Wasserfensters“ (λ = 2,2 nm … 4,4 nm) aufgebaut. Als Quelle wird ein in diesem Bereich breitbandig emittierendes laser-induziertes Krypton-Plasma genutzt. Mit dem nachfolgenden Spektrometer lässt sich an dünnen Transmissions-Proben die Lage der Röntgen-Absorptionskanten verschiedener Elemente (u.a. C, N, O, Ca, K, Ti, Mn, Fe) genau vermessen. Deren Feinstruktur (NEXAFS = Near Edge X-ray Absorption Fine Structure) gestattet bspw. Aussagen über die Molekülorbitale, den Oxidationszustand und die Koordination des absorbierenden Elements, kann also zur chemischen Analytik eingesetzt werden.

Die NEXAFS-Spektren der Laborstrahlungsquelle an verschiedenen organischen Proben (u.a. Polymere, Lipide, Huminstoffe) zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit vergleichbaren Synchrotron-Daten (Kooperationen mit Univ. Göttingen und MPI f. Bio.-Phys. Chemie im SFB 755).

Produktflyer NEXAFS-Spektrometer (PDF)

Prinzipieller Aufbau und Foto des NEXAFS-Spektrometers auf Basis der Laborquelle für weiche Röntgenstrahlung

Mit der Labor-Quelle aufgenommenes NEXAFS-Spektrum von Perovskit-Manganat PCMO (Pr1-xCaxMnO3). Die einzelnen Peaks entsprechen elektronischen Übergängen in höherliegende unbesetzte Niveaus und spiegeln die chemische Struktur und die Bindungsverhältnisse in der Probe wieder

Röntgenmikroskopie im „Wasserfenster“

Gepulste Röntgenstrahlung wird für zahlreiche innovative Anwendungen benötigt, die von der strukturellen Analytik in der Biologie und den Lebenswissenschaften bis hin zur Untersuchung grundlegender Wechselwirkungsmechanismen mit Materie reichen. Intensive Röntgenpulse ermöglichen z.B. tomographische Aufnahmen aus dem Inneren von Zellen oder die Strukturaufklärung von Makromolekülen mit Ortsauflösungen auf der Nanometerskala. Allerdings stehen für derartige Untersuchungen aufgrund fehlender Laborstrahlquellen derzeit ausschließlich Synchrotrons oder Freie-Elektronen-Laser zur Verfügung, was den Einsatz und die Verbreitung der höchstauflösenden Messtechniken stark einschränkt.

Im Rahmen des SFB 755 „Nanoscale Photonic Imaging“ wurde ein kompaktes Laborröntgenmikroskop für den Bereich des „Wasserfensters“ (λ = 2,2 nm … 4,4 nm) entwickelt. Ein in einem kurzgepulsten Gasjet erzeugtes Laserplasma wird dabei von einem Kondensorspiegel auf eine Probe fokussiert und diese dann mit einer Fresnel´schen Zonenplatte stark vergrößert auf eine Kamera abgebildet. Bei Einsatz von Stickstoff als Targetgas (Emissions-Wellenlänge 2,88 nm) konnte bereits eine Ortsauflösung im Bereich von 50 nm demonstriert werden.

Foto des kompakten Laborröntgenmikroskops, (b) Intensitätsprofile (λ = 2,88 nm) aufgenommen hinter dem elliptischen Kondensorspiegel entlang der optischen Achse; der minimale Fokusdurchmesser beträgt etwa 430 µm und (c) mit weicher Röntgenstrahlung abgebildeter Siemensstern. Das Inset zeigt den inneren Teil des Siemenssterns mit Strukturgrößen von 50 nm

Weiterführende Informationen

Kompression ultrakurzer Pulse

Eine Besonderheit von Kurzpulslasern ist ihre Fähigkeit, die Energie sowohl zeitlich als auch räumlich enorm stark zu bündeln. Dadurch ermöglichen diese einzigartigen Laserquellen die Erzeugung höchster Intensitäten mit mäßigem Energieeinsatz, und das auf eine zeitlich und räumlich gut dosierbare und lokalisierbare Weise. Somit bietet die Kurzpulslaser-Technologie das Potential, anspruchsvollste Aufgaben in zahlreichen modernen Technologiebereichen zu bewältigen. Aktuelle Themenschwerpunkte sind die Erzeugung ultrakurzer Pulse in hohlfaserbasierten Nachkompressionssystemen und die Verwendung ultrakurzer Pulse in der Materialbearbeitung.

Getreckte flexible Hohlfaser

In unserem Institut wurden vor über zehn Jahren die Grundlagen für eine neuartige Hohlfaserkonstruktion für die Kompression von ultrakurzen Pulsen gelegt und seitdem die Technologie stetig weiterentwickelt. Die Technik beruht auf die Streckung von flexiblen Hohlfasern, wodurch eine unübertroffene Geradheit bei großen Längen erreicht werden kann, was für eine Vielzahl von Kernparametern (Leistung, Transmission und Kompressionsfaktor) essenziell wichtig ist. So konnten in den vergangenen Jahren mehrere Rekordergebnisse mit dieser neuartigen Faservorrichtung erzielt werden.

In Zusammenarbeit mit Forschern aus dem Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA), CNRS, Ecole Polytechnique, ENSTA Paris und dem Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie haben wir die Eignung der Technologie für die Kompression von Pulsen mit extrem hoher Spitzenleistung gezeigt. Die am LOA in Paris betriebene Laseranlage, in der unsere Hohlfaser integriert ist, liefert Pulse mit einer Spitzenleistung von bis zu 1 TW, einer Pulsdauer von 3,4 fs und dazu exzellente Strahlqualität. Somit eignet sich diese Laserquelle zur Untersuchung relativistischer Licht-Materie-Wechselwirkungseffekte auf der Sub-Lichtzyklus Zeitskala.

In einer weiteren Zusammenarbeit mit dem Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI, Berlin) und Active Fiber Systems GmbH (AFS GmbH, Jena) wurde ein Forschungsprojekt zur Kompression von leistungsstarken Pulsen durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens ist es gelungen, 10 fs lange Pulse mit 3,2 mJ bei 100 kHz, also mit einer Durchschnittsleistung von über 300 W zu erzeugen. Dieses bahnbrechende Ergebnis wurde durch die Kombination aus zwei führenden Technologien ermöglicht. Im Rahmen einer Laserquellen-Entwicklung für ELI-ALPS, eine europäische Großforschungseinrichtung in Szeged (Ungarn), verwendet die AFS GmbH die kohärente Kombination von Mehrkanal-Faserverstärkungssystemen für die Erzeugung von Hochleistungspulsen. Dieses System wurde mit der vom IFNANO und MBI entwickelten gestreckten Hohlfaser-Kompressionstechnologie ergänzt, um unübertroffene Kompression und Kontrolle von Hochleistungspulsen zu ermöglichen.

Die erreichten Weltrekord-Werte markieren einen bahnbrechenden Meilenstein in der Hohlfaser-Kompressionstechnologie und zeigen, dass industrietaugliche Hochleistungs-Laserstrahlung in den Pulsdauer-Bereich von wenigen optischen Zyklen vorstoßen kann.

Weiterführende Literatur:

T. Nagy, M. Forster, P. Simon:
„Flexible hollow fiber for pulse compressiors”, Applied Optics 47, 3264-3268 (2008)
T. Nagy, Peter Simon:
„Generation of 200-µJ, sub-25-fs deep-UV pulses using a noble-gas-filled hollow fiber“, Opt. Lett. 34, 2300 (2009).
T. Nagy, V. Pervak, P.Simon:
Optimal pulse compression in long hollow fibers, Opt. Lett. 36 (2011), 4422
F. Böhle, M. Kretschmar, A. Jullien, M. Kovacs, M. Miranda, R. Romero, H. Crespo, U. Morgner, P. Simon, R. Lopez-Martens, T. Nagy:
„Compression of CEP-stable multi-mJ laser pulses down to 4 fs in long hollow fibers“, Laser Phys. Lett. 11 095401 (2014)
B.-H. Chen, M. Kretschmar, D. Ehberger, A. Blumenstein, P. Simon, P. Baum, T. Nagy:
Compression of picosecond pulses from a thin-disk laser to 30fs at 4W average power, Optics Express 26, 3861 (2018)
N. G. Khodakovskiy, M. P Kalashnikov, V. Pajer, A. Blumenstein, P. Simon, M. M. Toktamis, M. Lozano, B. Mercier, Z. Cheng, T. Nagy, R. Lopez-Martens,:
“Generation of few-cycle laser pulses with high temporal contrast via nonlinear
T. Nagy, S. Hädrich, P. Simon, A. Blumenstein, N. Walther, R. Klas, J. Buldt, H. Stark, S. Breitkopf, P. Jójárt, I. Seres, Z. Várallyay, T. Eidam, J. Limpert: “Generation of three-cycle multi-millijoule laser pulses at 318 W average power”, Optica 6, 1423 (2019)
M. Ouillé, A. Vernier, F. Böhle, M. Bocoum, A. Jullien, M. Lozano, J.-P. Rousseau, Z. Cheng, D. Gustas, A. Blumenstein, P. Simon, S. Haessler, J. Faure, T. Nagy R. Lopez-Martens:
“Relativistic-intensity near-single-cycle light waveforms at kHz repetition rate”, Light Sci Appl 9, 47 (2020) https://doi.org/10.1038/s41377-020-0280-5
T. Nagy, P. Simon, L. Veisz,:
High-energy few-cycle pulses: post-compression techniques, Advances in Physics: X, 6:1, 1845795, DOI: 10.1080/23746149.2020.1845795

Laserinduzierte Nanostrukturbildung

Unter Laserablation oder Photoablation versteht man den durch intensive, gepulste Laserstrahlung ohne weitere Hilfsmittel bewirkten Materialabtrag. Bei hinreichendem Verständnis dieses im Detail komplexen Prozesses kann man die Ablation zur gezielten Mikro- und Nanostrukturierung von Materialoberflächen einsetzen. Die Ablationsdynamik bei Metallen, Halbleitern und Dielektrika und die damit verbundene Strukturentstehung auf der Nanometerskala werden untersucht. Neben der abtragenden Laserbearbeitung sind vielfältige Prozesse der laserinduzierten Materialmodifikation realisierbar. Beispiele sind die lokal induzierte chemische Reaktion, laserinduzierter Materialtransfer oder Materialeintrag (Implantation). Auch die laserinduzierte Entstehung plasmonischer Nanopartikel und lichtemittierender Nanokristalle werden behandelt.

Quarz-Nanonetz

Wechselwirkung mit Materie

Glas und Optik

Die fortschreitende Miniaturisierung sowie die Integration verschiedener Techniken und Funktionalitäten spielt bei der Entwicklung neuer Technologien und Produkte vielfach eine entscheidende Rolle. Die Herstellung von Mikrooptiken und deren Integration in Mikrosysteme kann in vielen Fällen durch die direkte Bearbeitung und Strukturierung mittels Laserablation erfolgen. Zur Bearbeitung von Glaswerkstoffen sind in der Regel Wellenlängen im kurzwelligen UV-Bereich (z.B. 193 nm oder 157 nm) erforderlich.

Quarzfaserlinse

Periodische Nanostrukturen

Periodische Nanostrukturen auf den Oberflächen von Festkörpern wie Metallen, Halbleitern, Gläsern und Polymeren ermöglichen die Erzeugung neuartiger Werkstückeigenschaften mit besonderen mechanischen und elektrischen Merkmalen. Abhängig vom verwendeten Material und der jeweiligen Strukturgeometrie lassen sich unter anderem innovative Mikrolaser, optische Nanoschalter, optische Speichersysteme, Nano-Biosensoren sowie fälschungssichere Sicherheitsmerkmale realisieren. Darüber hinaus finden funktionale Oberflächentexturen Anwendung bei der Verbesserung von Werkzeugeigenschaften, der Reduktion von Reflexionsverlusten, der gezielten Modifikation von Benetzungsverhalten und Zelladhäsion sowie als dekorative Elemente zur designorientierten Oberflächenveredelung.
Die hierfür erforderlichen hochaufgelösten Strukturen lassen sich insbesondere durch den Einsatz ultrakurzer Laserpulse herstellen.

Diffraktive Markierung (Metalle)

Diffraktive Laser-Direktbeschriftung zur Erzeugung komplexer holographischer Sicherheitsmerkmale auf Hartmetall und Hartbeschichtungen

Diffraktive Bilder und Holographische Sicherheitsmerkmale besitzen ein großes Potential bei der individuellen und fälschungssicheren Kennzeichnung von Originalteilen. Aufgrund ihrer auffallenden und wertigen Erscheinung eignen sie sich zusätzlich als Design-Element zur optischen Aufwertung von Produkten. Dabei ist eine direkte Integration dieser Merkmale in die Oberfläche des Bauteils wichtig. Ein Aufkleben metallisierter Folien stellt keine sichere, dauerhafte Kennzeichnung dar und ist, insbesondere für massive, hochwertige Metallgegenstände, wie sie z.B. im Anlagenbau, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrtindustrie und der Medizintechnik zu finden sind, häufig unzulässig. Auch bei der Herstellung von Kunststoffbauteilen ist ein Aufkleben holographischer Siegel, aufgrund des hohen Preises pro Aufkleber, sowie der mangelnden Verbindung mit dem Bauteil nicht sinnvoll. Entsprechende diffraktive Strukturen müssen stattdessen direkt in die Spritzgusswerkzeuge eingebracht werden, so dass sie beim Abformprozess direkt in die Kunststoffoberfläche übertragen werden. Dies ist aktuell nur mit komplexen und teuren lithographischen Verfahren (überwiegend Trockenätzen) möglich.

Hierfür haben wir eine industrietaugliche Kurzpulslaser basierte Beschriftungstechnologie entwickelt, mit der sich komplexe, großflächige, holografische Sicherheitsmerkmale und diffraktive Schriften auf beliebigen Werkstoffen, insbesondere aber auf Metallen und Hartbeschichtungen direkt und für jedes Werkstück individualisierbar mit hoher Qualität und mit industrietauglicher Geschwindigkeit schreiben lassen.

Das Verfahren eignet sich insbesondere dazu, Spritzgusswerkzeuge mit diffraktiven Strukturen zu versehen, die anschließend während des Produktionsprozesses in unterschiedlichste Kunststoffbauteile abgeformt werden.

Beispiele für Laser-geschriebene diffraktive Bilder und Sicherheitshologramme

Beispiel einer lasergeschriebenen diffraktiven Markierung auf einem komplexen Spritzgusswerkzeug aus Hartmetall

Abgeformtes Plastikwerkstück mit diffraktiver Markierung

Funktionale Oberflächen

Nanostrukturen haben ein großes Potential, Oberflächen mit speziellen Funktionalitäten auszustatten, ohne die sonstigen Eigenschaften eines Bauteils zu verändern.

Erzeugung von superhydrophoben Oberflächen mit ultrakurzen Laserpulsen

Durch besondere Mikro- oder Nanostrukturen lassen sich auf bestimmten Materialien (z.B. Polypropylene) superhydrophobe Oberflächeneigenschaften auf der Basis des Lotus-Effekts erzeugen. Die bisherigen Verfahren zur Erzeugung der genannten Oberflächenfunktionalität basieren entweder auf chemischen Oberflächenmodifikationen, oder sind auf spezielle Beschichtungsverfahren begrenzt. Ein kostengünstiges Replikationsverfahren ermöglichen diese Methoden allerdings nicht. Daher haben wir ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe sich Replikationswerkzeuge mit periodischen Mikrostrukturen herstellen lassen. Um eine hohe Lebensdauer der Werkzeuge zu gewährleisten, ist es notwendig, sie aus wiederstandfähigen Materialien wie z.B. Werkzeugstahl herzustellen. Wegen der hohen Wärmeleitfähigkeit solcher Materialien müssen ultrakurze Laserpulse für die Oberflächenstrukturierung im Mikro- oder Nanometerbereich verwendet werden.

Die so hergestellten Phasenelemente können zur schnellen und effizienten Laserbearbeitung von metallischen Formeisätzen verwendet werden. In einem darauf folgenden Abformungsverfahren lassen sich die lasererzeugten Mikrostrukturen auf Kunststoffoberflächen in Form von periodischen Mikrozäpfchen übertragen, wodurch die gewünschte Benetzungseigenschaft erzielt wird.

Laserstrukturierung von Implantat-Oberflächen zur Reduktion der Anhaftung von Knochenzellen

In der modernen Medizin kommen zahlreiche Arten von medizinischen Implantaten zum Einsatz, darunter auch solche, welche nicht dauerhaft im Körper verbleiben. Oft ist ein Einwachsen des Implantats unerwünscht, vor allem bei der Versorgung von Knochenbrüchen mit Hilfe von Trauma-Implantaten oder bei Marknägeln. Daher werden Möglichkeiten gesucht, die Implantatoberfläche dahingehend zu verändern, dass den Knochenzellen die Haftung erschwert und somit Einwachseffekte verringert werden. Eine reduzierte Zelladhäsion auf der Implantatoberfläche verspricht eine komplikationsfreiere Operation bei der Entfernung des Implantates, insbesondere ein verringertes Risiko einer Nervenschädigung.

In Zusammenarbeit mit der Universitätsmedizin Göttingen wurden verschiedene Methoden zur Oberflächenfunktionalisierung von Implantatmaterialien angewandt und hinsichtlich der Zelladhäsion untersucht.

Am IFNANO wurden dazu ultrakurze Pulse zur berührungslosen, topografischen Direktstrukturierung von Edelstahloberflächen eingesetzt. So wurden auf der Probenoberfläche periodische Muster mit einer Periodizität von 0,5‑1,5 µm erzeugt mit verschiedenen Strukturtiefen von ca. 200 – 1000 nm.

Die strukturierten Proben wurden mittels Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) geprüft und charakterisiert. Anschließend wurden sie zur biologischen Testung mittels Zellkultur mit osteoblastenähnlichen Zellen behandelt. Es erfolgte eine optische Auswertung des Einflusses der Strukturen auf die Zellen mittels Fluoreszenzmikroskopie. Dabei zeigten sich in allen strukturierten Bereichen der Proben eine deutlich verminderte Zellbedeckung sowie eine stark verringerte Zellvernetzung. Damit konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, durch periodische Strukturierung eine reduzierte Zelladhäsion auf Implantatoberflächen hervorzurufen.

Laserinduzierter Schicht-Transfer

AFM- und SEM-Aufnahme des strukturierten Bereichs der Edelstahlprobe mit einer Periode von 1,0 µm und einer Strukturtiefe von ca. 800 nm

Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme einer Edelstahlprobe, behandelt mit osteoblastenähnlichen MG63-Zellen (Zytoskelett angefärbt mit Alexa-568 Phalloidin, Zellkern mit DAPI); der strukturierte Probenbereich ist der dunklere Bereich, in dem deutlich weniger Zellen/Zellvernetzungen zu sehen sind

Erzeugung von Sub-Wellenlängen-Strukturen mittels direkter Laserbestrahlung

Aus diesen Gründen wurden in den letzten Jahren mehrere Verfahren zur Formkorrektur von optischen Bauteilen erforscht. Wir entwickeln eine Methode, bei der durch Aufschmelzen einer Glasoberfläche durch Bestrahlung mit einem Excimerlaser eine Zugspannung erzeugt wird. Diese Zugspannung ist oberflächennah lokalisiert, durch Ätzen der Oberfläche verschwindet sie wieder. Durch rückseitige Bestrahlung eines Spiegelsubstrats kann mit dieser Methode eine Verformung der vorderseitigen Funktionsoberfläche kompensiert werden. Durch Anpassung des Bestrahlungsmusters und der Bestrahlungsparameter können auch kompliziertere Verformungen korrigiert werden. Die Methode wurde bisher für das Dünnglas Schott D263 und Bestrahlung mit einem ArF-Excimerlaser mit einer Wellenlänge von 193 nm und einer Pulsdauer von ca. 20 ns untersucht. Die Verformung einer Probe aufgrund einer inhomogenen Funktionsschicht konnte erfolgreich durch eine Bestrahlung der Rückseite kompensiert werden.

Produkte und Dienstleistungen

Die Abteilung Kurze Wellenlängen bietet u.a. umfassende Messverfahren zur Charakterisierung von Lasern und Optiken im Wellenlängenbereich vom nahen Infrarot bis hin zu weicher Röntgenstrahlung und die Entwicklung von kundenspezifischen Prototypen an.

Unser Team aus Physikern, Chemikern und Ingenieuren steht Ihnen mit umfangreichen Erfahrungen, Kompetenzen und zahlreichen technischen Möglichkeiten gern zur Verfügung.

Kontaktieren Sie uns!

Wir freuen uns darauf, maßgeschneiderte Lösungen für Ihre Probleme zu entwickeln.

Ansprechpartner:

Abteilungsleiter
Dr. Dong Du Mai
„Kurze Wellenlängen“

Tel.: +49(0)551/5035-43
Fax: +49(0)551/5035-99
dong-du.mai@ifnano.de

Ansprechpartner für Kurze Pulse / Nanostrukturen:

Dr. Peter Simon
„Kurze Pulse / Nanostrukturen“

Tel.: +49(0)551/5035-21
Fax: +49(0)551/5035-99
peter.simon@ifnano.de

Strahlprofilkamera und Kaustikmessplatz

Moderne Anwendungen der Lasertechnologie setzen eine umfassende Quellencharakterisierung voraus. Daher sind sowohl hochgenaue Techniken zur ortsaufgelösten Erfassung des Strahls als auch standardisierte Methoden zur Auswertung relevanter Strahlkenngrößen unverzichtbar. Die Abteilung Optik / Kurze Wellenlängen bietet eine umfassende Charakterisierung von Lasern an. Dazu wurden kameragestützte Messsysteme zur Erfassung der Intensitätsverteilung im Nah- und Fernfeld entwickelt, mit deren Hilfe die Laser-Parameter gemäß aktueller ISO-Normvorschriften ermittelt werden können
(ISO 11146, ISO 13694, ISO 15367).

• Strahldiagnostik (NIR, Vis, UV, EUV, weiche Röntgenstrahlung)
• Strahlparameter gemäß ISO
• Strahlpropagation / Fokussierbarkeit
• Strahllage-Stabilität
• M² (Kaustik-Messplatz)

Unterschiedliche Strahlprofile verschiedener Laser

Produktflyer Strahlprofilkamera (PDF)

Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor (sichtbarer & IR-Spektralbereich)

Die Strahldiagnose mit kameragestützten Hartmann-Shack-Wellenfrontsensoren ermöglicht eine umfassende Laser-Strahlcharakterisierung (Profil, Wellenfront, Strahlparameter, Phasenverteilung, …) in nur einer Messung, was vor allem bei gepulsten oder fluktuierenden Quellen von großer Bedeutung ist. Aus der Wellenfront und dem Nahfeldprofil lassen sich Strahlkenngrößen wie Durchmesser, Divergenz und M2 in Echtzeit mit einer Genauigkeit im Prozentbereich ermitteln. Zusätzlich ist eine Diagnose des Propagationsverhaltens der untersuchten Strahlung möglich. So lassen sich z.B. die Intensitätsverteilungen im Fernfeld oder in der Strahltaille berechnen. Mittels Zernike-Analyse kann die Wellenfront in Echtzeit korrigiert und der Strahl somit optimal fokussiert werden.

Der Wellenfrontsensor des LLG wird von der Firma LOT Quantum Design (Sprungziel: www.lot-qd.de/de/) in Lizenz vertrieben (in USA: Firma Lightspeed Technologies (Sprungziel: www.light-speed-tech.com/)) und mittlerweile von zahlreichen Firmen und Instituten eingesetzt.

Produktflyer Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor (PDF)

Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor für den sichtbaren Spektralbereich

Eine Testversion der in der Abteilung entwickelten Software ‚MrBeam‘ zum Auslesen von Kameras und für die Bildauswertung steht zum kostenlosen Download bereit:

Wellenfront-Krümmungssensor

In der Abteilung Optik / Kurze Wellenlängen wurde in den Jahren 2012-2014 im Rahmen des ZIM-Vorhabens WKALAS ein innovatives Sensorkonzept zur hochauflösenden Strahlcharakterisierung untersucht. Dabei werden durch sequentielle Aufnahme zweier in Ausbreitungsrichtung benachbarter Strahlprofile und anschließender Lösung der Intensitätstransport-Gleichung sowohl Strahlprofil und Wellenfront mit hoher Ortsauflösung bestimmt, ohne dass auf eine externe Referenz zurückgegriffen werden muss. Für sichtbares Licht und das nahe Infrarot lässt sich der Sensor in äußerst kompakter Bauweise realisieren (s. Produktflyer). Das Prinzip ist aber ebenso auf kurzwelligere Strahlung anwendbar und wurde in Kooperation mit DESY im Jahr 2015 erstmalig im extremen UV am Freie-Elektronen Laser FLASH eingesetzt. Dabei konnte die Wellenfront des fokussierten FEL-Strahls mit einer Ortsauflösung von unter 1 µm an seiner Taillenposition bestimmt werden.

Produktflyer Wellenfront-Krümmungssensor (PDF)

Mit Curvature-Sensor aufgenommene Wellenfronten

Photothermie

Die Absorption von Laserstrahlung mit hoher Intensität an den Oberflächen oder dielektrischen Beschichtungen sowie im Volumen eines optischen Elements verursacht eine räumlich und zeitlich variierende Temperaturverteilung in der Probe. Mit einem bewährten photothermischen System basierend auf einem hochsensitiven Hartmann-Shack-Sensor können Volumen- und Oberflächenabsorptionskoeffizienten quantitativ bestimmt werden.

Produktflyer Photothermie (PDF)

Strahllage-Stabilisierungssystem

Die begrenzte Strahllagestabilität von Hochleistungslasern ist speziell für industrielle Anwendungen ein großes Problem. Zur Kompensation von Drifteffekten wurde ein Strahllage-Stabilisierungssystem (s. Abbildung) entwickelt, das zur Stabilisation und Justierung von nahezu allen Lasern im Spektralbereich von 190 nm bis 1100 nm genutzt werden kann.

Produktflyer Strahllage-Stabilisierungssystem (PDF)

Foto des Strahllage-Stabilisierungssystems

Absorptions-, Streulicht- & Zerstörschwellenmessungen

In unserer Abteilung werden diverse Messapparaturen zur quantitativen Erfassung der Verluste und der Stabilität laseroptischer Komponenten betrieben, wie z. B. Kalorimeter, Photothermie-Messplätze, integrale Streulichtaufbauten und ratiometrische Transmissions-/ Reflexions-Messplätze. Es können sowohl die Gesamtverluste einer Komponente bei (Langzeit-) Bestrahlung wie auch deren Einzelbeiträge (Oberflächen-/Volumenanteile, nichtlineare Effekte) erfasst werden. Auf diese Weise lassen sich z.B. grundlegende Erkenntnisse über die Ursachen der strahlungsinduzierten Alterung von UV-Optiken gewinnen.

Produktflyer "Optikcharakterisierung" (PDF)

Teststand zur Bestimmung laser-induzierter Zerstörschwellen (LIDT) und für Langzeitbestrahlungstest

Laborstrahlquelle für den EUV- und weichen Röntgenspektralbereich

Mit einem kompakten Laboraufbau wird auf Basis einer laser-induzierten Plasmaquelle weiche Röntgenstrahlung und EUV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 1 nm bis 20 nm erzeugt. Mögliche Anwendungen umfassen Reflektometrie, Absorptionsspektroskopie (NEXAFS), Röntgenmikroskopie und Optikcharakterisierung (Zerstörschwellmessungen, …).

Produktflyer "Laborstrahlquelle" (PDF)

Laborstrahlquelle (links) und Lochkamerabild eines EUV-Plasmas (mitte) sowie Spektren der Quelle für unterschiedliche Targetgase (rechts – oben: EUV-Bereich, unten: Wasserfenster)

Hartmann-Wellenfrontsensor (EUV- & weicher Röntgenspektralbereich)

Für den Spektralbereich zwischen 1 – 60 nm wurde in der Abteilung Optik / Kurze Wellenlängen ein Hartmann-Sensor entwickelt, der sehr erfolgreich u.a. an laser-induzierten Plasmaquellen, HHG-Quellen, Synchrotrons (z.B. Triest, Grenoble) und Freie-Elektronen-Lasern (z.B. Hamburg) eingesetzt wird.

Produktflyer "Hartmann-Wellenfrontsensor" (PDF)

Wellenfrontsensor für EUV- und weiche Röntgenstrahlung (links) und damit gemessene Wellenfront des Freie-Elektronen-Lasers FLASH (DESY/Hamburg) bei einer Wellenlänge von 13,5 nm (rechts)

Röntgenspektroskopie-Aufbau (NEXAFS) und Röntgenmikroskop

Auf Basis der Laborquelle für weiche Röntgenstrahlung wurde ein kompaktes Messsystem zur Absorptionsspektroskopie im Wellenlängenbereich des „Wasserfensters“ (λ = 2,2 nm … 4,4 nm) aufgebaut, mit dem sich an dünnen Transmissions-Proben die Lage der Röntgen-Absorptionskanten verschiedener Elemente (u.a. C, N, O, Ca, K, Ti, Mn, Fe) genau vermessen lassen. Deren Feinstruktur (NEXAFS = Near Edge X-ray Absorption Fine Structure) gestattet bspw. Aussagen über die Molekülorbitale, den Oxidationszustand und die Koordination des absorbierenden Elements, kann also zur chemischen Analytik eingesetzt werden.

In der Abteilung Optik / Kurze Wellenlängen wurde des Weiteren ein kompaktes Laborröntgenmikroskop für den Bereich des „Wasserfensters“ (λ = 2,2 nm … 4,4 nm) mit einer Ortsauflösung im Bereich von 50 nm entwickelt. Dieses findet insbesondere in der strukturellen Analytik in der Biologie und den Lebenswissenschaften zahlreiche Anwendungen.

Produktflyer "NEXAFS-Spektrometer" (PDF)

able-top NEXAFS-Spektrometer

Röntgenmikroskopische Aufnahme eines Siemenssterns (Wellenlänge 2,88 nm)

Phasenmasken und dielektrische Masken

Phasenmasken wirken im Idealfall nur auf die Phase und nicht die Amplitude des durchtretenden Lichts und sind somit verlustärmer als Amplitudenmasken. UV-transparente Phasenmasken aus SiO₂ werden nach einem patentierten Verfahren durch Laserablation kundenspezifisch gefertigt. Insbesondere Masken mit mittleren Strukturgrößen im Bereich von 10 µm bis zu einigen 100 µm, die beispielsweise als diffraktive Strahlteiler oder als Projektionsmasken für verkleinernde Abbildungen eingesetzt werden sollen, sind mit diesem Verfahren herstellbar. Sie werden für die jeweilige Anwendungswellenlänge, die im Bereich von 193 nm bis zum nahen Infrarot liegen kann, optimiert.

Als dielektrische Masken werden strukturierte reflektierende dielektrische Schichtsysteme auf transparenten Substraten bezeichnet. Es sind somit Amplitudenmasken, die aus Bereichen mit unterschiedlicher Transmission, im Extremfall 0 und 1 bestehen. Derartige Masken können durch ablative Strukturierung von optischen Schichtstapeln kundenspezifisch hergestellt werden. Aufgrund der im Vergleich zu konventionellen Chrom-Masken deutlich erhöhten Strahlungsfestigkeit werden sie vorwiegend in Hochleistungsanwendungen (Lasermaterialbearbeitung) eingesetzt.

Produktflyer "NEXAFS-Spektrometer" (PDF)

Strahlteilung und strukturierte Beleuchtung

Dielektrische Maske für 532 nm

Höhenprofil einer linearen Phasenmaske

Höhenprofil einer Kreuz-Phasenmaske

Gestreckte flexible Hohlfaser zur Pulskompression

Für die Kompression leistungsstarker Laserpulse auf eine Dauer von wenigen Femtosekunden haben sich gasgefüllte Hohlwellenleiter zur spektralen Verbreiterung der Pulse fest etabliert. Bei den bislang bekannten technischen Realisierungen war die Länge der Hohlfaser auf ~1m begrenzt. Somit waren die maximal erzielbare spektrale Verbreiterung und die dadurch ermöglichte Pulskompression, die maximal mögliche Transmission, sowie die maximal mögliche Energie, die durch die Faser transportiert werden kann, begrenzt.

HCF-IFNANO

Durch die Einführung einer neuartigen Faservorrichtung basierend auf gestreckten, flexiblen Hohlfasern ist es uns gelungen, nahezu beliebige Faserlängen zu realisieren. Somit fällt eine entscheidende frühere Begrenzung weg, wodurch die Optimierungsstrategie für die Faser-Parameter neu definiert werden kann. Mit der neuen Faserarchitektur konnte der bislang größte Kompressionsfaktor gezeigt werden. Darüber hinaus konnte die Kompression von CEP-stabilisierten Pulse bei 1 kHz auf ~3.5 fs mit einer Energie von ca. 3.5 mJ, d.h. mit TW Spitzenleistung erreicht werden. Als weiterer Rekord ist es mithilfe unserer Technologie gelungen, 10 fs lange Pulse mit 3,2 mJ bei 100 kHz, also mit einer Durchschnittsleistung von über 300 W zu erzeugen.

Verfügbare Innendurchmesser 250 µm – 700 µm
Verfügbare Längen 0,3 m – 8 m

Produktflyer "NEXAFS-Spektrometer" (PDF)

Phasenmasken und dielektrische Masken

Flyer: Fused silica phase masks

Elemente)

Produktflyer "NEXAFS-Spektrometer" (PDF)

Strahlteilung und strukturierte Beleuchtung

Dielektrische Maske für 532 nm

Höhenprofil einer linearen Phasenmaske

Höhenprofil einer Kreuz-

Machbarkeitsstudien zur Mikro/Nanostrukturierung

Wir bieten Beratung und Machbarkeitsstudien zu Laser-Mikro/Nanostrukturierung einschließlich Erprobungen, Musterherstellung oder Kleinserienfertigung an.

Typische Beispiele:

• Tribologisch optimierte Komponenten
• Diffraktive Markierung und optische Sicherheitsmerkmale
• Mikromechanische und mikrofluidische Komponenten
• Düsenlöcher, Lochraster und Mikrokanäle
• Funktionalisierung von Oberflächen
• Mikrooptische Komponenten (Mikrolinsen, Masken, diffraktive Elemente)

Flyer: Laser based fabrication of micro optics

Produktflyer "NEXAFS-Spektrometer" (PDF)

Excimerlaser-Bearbeitungsstation

Abteilungsmitarbeiter*innen

Dr. Dong Du Mai

Abteilungsleiter

E-Mail: dong-du.mai@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-43

Dr. Peter Simon

Ansprechpartner für Kurze Pulse / Nanostrukturen

E-Mail: peter.simon@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-21

Dr. Klaus Mann

Ansprechpartner für Photothermie und Strahlcharakterisierung

E-Mail: klaus.mann@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-51

Anja Ahrens

Mitarbeiterin

E-Mail: anja.ahrens@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-55

Moritz Friedrich Groschopf

Doktorand

E-Mail: moritz.groschopf@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-42

Maik Lübbecke

Mitarbeiter

E-Mail: maik.luebbecke@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-49

Dr. Jörg Meinertz

Mitarbeiter

E-Mail: joerg.meinertz@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-47

Andreas Röben

Doktorand

E-Mail: andreas.roeben@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-47

Dr. Lars Sölter

Mitarbeiter

E-Mail: lars.soelter@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-55

Dr. Hendrik Wrigge

Mitarbeiter

E-Mail: hendrik.wrigge@ifnano.de
Tel.: +49 551 5035-28

Veröffentlichungen

Publikationen:

M. Wrigge, T. Held, P. D. Ndione, T. Nagy, B. Rethfeld, P. Simon:
Apparatus for broadband, time-resolved measurements of laser-induced reflectivity transients with sub-10 fs resolution, Optics & Laser Technology (Volume 193, Part B), 114354, https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2025.114354 (2026)

Publikationen

L. J. Richter, U. Ross, M. Seibt, J. Ihlemann:
Transmission electron microscopy analysis of UV laser implanted gold nanoparticles and their influence on photoluminescence enhancement from silicon nanocrystals, Discover Nano 20, 82 (2025)

Publikationen

J. Holburg, S. Figul, A. Charvat, H. Bluhm, B. Abel, G. Marowsky, D. D. Mai , K. Mann:
Soft X-ray Absorption Spectroscopy with a Flat Liquid Jet in Vacuum Using a Table-Top Laser-Induced Plasma Source, X-Ray Spectrometry, Accepted 2024.
https://doi.org/10.1002/xrs.3474
Y. Pulnova, T. Parkman, B. Angelov, I. Baranova, A. Zymakova, S. Cipiccia, L. Fardin, R. Antipenkov, D. Peceli, O. Hort, D.-D. Mai, J. Andreasson, J. Nejdl:
Compact laser-driven plasma X-ray source for time-resolved diffraction, spectroscopy, and imaging experiments at ELI Beamlines, Journal of Synchrotron Radiation, submitted for publication 2024.
N. Bakhtiari, J.Ihlemann:
Fabrication of Fluidic Submicron-Channels by Pulsed Laser-Induced Buckling of SiO_x Films on Fused Silica
Discover Nano 19, 46 (2024)

Konferenzbeiträge

J. Holburg, A. Ahrens, M. Lübbecke, J. Thieme, S. Figul, G. Marowsky, K. Mann, D. Du Mai:
Table-Top System for High-Resolution Soft X-ray Absorption Spectroscopy, European X-ray Spectrometry Conference (EXRS 2024), Athen, Griechenland.
N. Bakhtiari, J. Ihlemann:
Fabrication of Nanofluidic Channels by Pulsed Laser Irradiation of SiO_x-coated Fused Silica
CINSaT Spring Colloquium, Paderborn (03.2024)
N. Bakhtiari, J. Ihlemann:
Fabrication of Nanofluidic Channels by Pulsed Laser Irradiation of SiO_x-coated Fused Silica
DPG Frühjahrstagung, Fachverband Oberflächenphysik, Berlin (03.2024)
L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Ihlemann:
Erzeugung schwarzer Markierungen durch UV-Laser Bestrahlung von TiO₂-haltigen
handelsüblichen Gläsern, Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für angewandte Optik (DGaO) Aachen (05.2024)
J. Ihlemann, N. Bakhtiari, J. Meinertz, L. J. Richter:
Laser precision microfabrication of optical and fluidic components on the basis of silicon suboxide thin films
25th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM2024), San Sebastian, Spain (05.2024)
H. M. Wrigge, Pascal D. Ndione, B. Rethfeld, P. Simon:
Broadband pump probe setup for ultrafast transient reflectivity measurements
COLA 2024, 17^th International Conference on Laser Ablation Hersonissos, Crete, Greece (09.2024)
A. Röben, J. Meinertz, J. Ihlemann:
Laserbasierte Spannungskompensation bei Glassubstraten in der Dünnschichttechnologie
F.O.M-Konferenz „GEMEINSAMER FORTSCHRITT DURCH IGF-FORSCHUNG IN OPTIK, PHOTONIK, ANALYSEN- UND MEDIZINTECHNIK“
Berlin (11.2024)

Publikationen

E. A. Vishnyakov, D. D. Mai, J. T. Green, A. Mondal, S. Maity, S. Niekrasz, P. Zimmermann, A. Jančárek, A. Y. Molodozhentsev:
Coherent undulator radiation project at ELI Beamlines, Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A, submitted, 2023.
T. Mazza, T. M. Baumann, R. Boll, A. De Fanis, P. Grychtol, M. Ilchen, J. Montaño, V. Music, Y. Ovcharenko, N. Rennhack, D. E. Rivas, A. Rörig, P. Schmidt, S. Usenko, P. Ziołkowski, D. La Civita, M. Vannoni, H. Sinn, B. Keitel, E. Plönjes, U. F. Jastrow, A. Sorokin, K. Tiedtke, K. Mann, B. Schäfer, N. Breckwoldt, S.-K. Son, M. Meyer:
The beam transport system for the SQS instrument at the European XFEL: optical layout and first commissioning results, J. Synchrotron Rad. (2023).https://doi.org/10.1107/S1600577522012085
A. M. Summers, S. Severino, M. Reduzzi, T. P. H. Sidiropoulos, D. E. Rivas, N. Di Palo, H.-W. Sun, Y.-H. Chien, I. León, B. Buades, S. L. Cousin, S. M. Teichmann, T. Mey, K. Mann, B. Keitel, E. Plönjes, D. K. Efetov, H. Schwoerer, J. Biegert:
Realizing Attosecond Core-Level X-ray Spectroscopy for the Investigation of Condensed Matter Systems, Ultrafast Science, 3 (2023).
https://spj.science.org/doi/10.34133/ultrafastscience.0004
C. Britze, P. Henning, M. Vergöhl, A. Pflug, T. Melzig, S. Bruns, B. Schäfer, K. Mann, J. Terhürne:
Precise control and adjustment of uniformity for optical coatings on 2D and 3D components, Surface and Coatings Technology, submitted, 2023.
L. Fütterer, C.M. Beckmann, J. Ihlemann:
Viscoelastic deformation of borosilicate glass substrates induced by a laser-patterned silicon suboxide film
Applied Physics A 129, 107 (2023)
L. J. Richter, U. Ross, M. Seibt, J. Ihlemann:
Excimer laser surface patterning for photoluminescence enhancement of silicon nanocrystals
Photonics 10, 358 (2023)
J. Meinertz, L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Ihlemann:
Precision marking of glass with excimer lasers
PhotonicsViews 2/2023, p. 62
J. Ihlemann, A. Blumenstein, J.-H. Klein-Wiele, P. Simon:
Periodic Surface Structures by Laser Interference Ablation
in: Ultrafast Laser Nanostructuring – The Pursuit of Extreme Scales, Razvan Stoian, Jörn Bonse eds.
Springer Series in Optical Sciences 239, 495 (2023)
J. Meinertz, L.J. Richter, J. Ihlemann:
Phase masks for laser interference processing
IVAM Hightech-Magazin ››inno‹‹ – Photonics – The Power of Light 84, 4 (2023)
A. Blumenstein, P. Simon, J. Ihlemann:
High-Resolution Laser Interference Ablation and Amorphization of Silicon Nanomaterials 13, 2240 (2023)

Konferenzbeiträge

E. A. Vishnyakov, D. D. Mai, J. T. Green, A. Mondal, A. Jančárek, P. Zimmermann, S. Niekrasz, S. Maity, A. Y. Molodozhentsev:
Compact undulator-based soft X-ray radiation source at ELI Beamlines: user-oriented program, Proceedings of the SPIE, Volume 12582, id. 1258209 10 pp. (2023).
M. Krikunova, Z. Hoque, A. Roos, E. Klimesova, L. B. Ltaief, L. Jurkovičová, O. Hort, O. Finke, M. Albrecht, D. D. Mai, J. Nejdl, M. Mudrich, J. Andreasson:
A multipurpose end-station MAC for applications with intense HHG-based EUV source at ELI Beamlines,
Proceedings Volume PC12582, Compact Radiation Sources from EUV to Gamma-rays: Development and Applications; PC1258205 (2023). https://doi.org/10.1117/12.2666157
L. Weimann, M. Reinhardt, J. Duda, H. Mißbach-Karmrodt, H. Drake, J. Schönig, J. Holburg, L. B. Andreas, J. Reitner, M. J. Whitehouse, V. Thiel:
Insights Into Carbonaceous Matter in ∼3.5 Ga Hydrothermal Barites from the Dresser Formation (Pilbara Craton, Australia),
European Association of Geoscientists & Engineers, Conference Proceedings, IMOG 2023, Sep 2023, Volume 2023, p.1 – 1 DOI: https://doi.org/10.3997/2214-4609.202333167
J. Ihlemann, J. Oltmanns, F. Kleinwort, J.-H. Klein-Wiele, P. Simon:
Ultrafast nanostructuring utilizing interference techniques and plasmonic effects
Invited Paper, SPIE Photonics West, Conference 12408 Laser Applications in Microelectronic and Optoelectronic Manufacturing (LAMOM) XXVIII, Paper 12408-18, San Francisco, USA (01-02.2023)
L. J. Richter, J. Ihlemann:
Laser implantation of plasmonic nanoparticles for photoluminescence enhancement of silicon quantum dots
SPIE Photonics West, Nanoscale and Quantum Materials: From Synthesis and Laser Processing to Applications San Francisco, USA (01-02.2023)
M. Zhan, V. Oliver, A. Kreiner, H. Wrigge, P. Simon, T. Nagy, A. Guggenmos:
SAVANNA-HP: a stretched flexible hollow-core fiber compressor for high-power lasers
Proc. SPIE PC12414, High-Power Laser Materials Processing: Applications, Diagnostics, and Systems XII, PC1241406 (17 March 2023)
J. Ihlemann, J.-H. Klein-Wiele, F. Kleinwort:
Periodic structures created by laser interference irradiation
Invited Paper, E-MRS Spring meeting, Symposium L, Making light matter: lasers in material sciences and photonics
Strasbourg, France (05-06.2023)
L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Ihlemann:
Black marking of titanium containing commercial glass
Lasers in Manufacturing Conference LiM 2023 München (06.2023)
L. J. Richter, J. Ihlemann:
Laser based Methods for Photoluminescence Enhancement of Silicon Nanocrystals in a Silicon Suboxide Matrix
CLEO Europe, CK – MICRO- AND NANO-PHOTONICS München (06.2023)
A. Röben, C. M. Beckmann, J. Ihlemann:
Laserbasierte Spannungskompensation bei Glassubstraten in der Dünnschichttechnologie (LabaKom)
F.O.M-Konferenz 2023: „FRÜHFÖRDERUNG VON INNOVATIONSIDEEN DURCH IGF IN OPTIK, PHOTONIK, ANALYSEN- UND MEDIZINTECHNIK“
Online (11.2023)

Publikationen

J. Holburg, M. Müller, K. Mann, P. Wild, K. Eusterhues, J. Thieme:
High-Resolution Table-Top NEXAFS Spectroscopy, Analytical Chemistry 94, 3510-3516 (2022)
M. Summers, S. Severino, M. Reduzzi, T. P. H. Sidiropoulos, D. Rivas, N. Di Palo, H.-W. Sun, Y.-H. Chien, I. León, B. Buades, S. Cousin, S.M. Teichmann, T. Mey, K. Mann, B. Keitel, E. Plönjes-Palm, D. K. Efetov, H. Schwörer, J. Biegert:
Realizing attosecond core-level X-ray spectroscopy for the investigation of condensed matter and for material science, Ultrafast Science – in press (2022)M.
P. N. Terekhin, J. Oltmanns, A. Blumenstein, D. S. Ivanov, F. Kleinwort, M. E. Garcia, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon:
Key role of surface plasmon polaritons in generation of periodic surface structures following single-pulse laser irradiation of a gold step edge
Nanophotonics 11(2), 359–367 (2022)
C. M. Beckmann, L. J. Richter, J. Ihlemann:
Freeform shaping of fused silica substrates via viscous deformation induced by a laser patterned, stressed film
Optics Express 30, 6726 (2022)
J. Meinertz, A. Gödecke, L. J. Richter, J. Ihlemann:
Fast fabrication of diffractive patterns on glass by excimer laser ablation
Optics and Laser Technology 152, 108148 (2022)
J. Ihlemann, L. J. Richter, J. Meinertz, J. Wunderlich, N. Schindler, A. Günther, B. Oberleiter, T. Rainer:
Glass marking by laser transfer implantation (LTI) of plasmonic nanoparticles
Optics and Laser Technology 155, 108371 (2022)
L. J. Richter, C .M. Beckmann, J. Ihlemann:
UV laser generated micro structured black surface on commercial TiO₂-containing glass
Applied Surface Science 601, 154231 (2022)
L. J. Richter, J. Ihlemann:
Photoluminescence enhancement of silicon nanocrystals by excimer laser implanted gold nanoparticles
Applied Physics A 128, 764 (2022)
M. Edakubo, L. J. Richter, Y. Haraguchi, H. Aruga-Katori, J. Ihlemann, G. Miyaji:
Improvement of optical transmittance of SiO₂ surface by femtosecond-laser-induced homogeneous nanostructure formation
Optical Materials Express 12, 3982 (2022)

Konferenzbeiträge

L. J. Richter, J. Ihlemann:
Laser based methods for photoluminescence enhancement of silicon nanocrystals
16^th International Conference on Laser Ablation COLA 2021/22
Matsue, Japan (04.2022)
M. Edakubo, Y. Haraguchi, H. Aruga-Katori, G. Miyaji, L. J. Richter, J. Ihlemann:
Homogeneous Nanostructures on SiO₂ formed with Femtosecond Laser Pulses and Improvement of Optical Transmittance
16^th International Conference on Laser Ablation COLA 2021/22
Matsue, Japan (04.2022)
P. N. Terekhin, J. Oltmanns, D.S. Ivanov, F. Kleinwort, M.E. Garcia, J. Ihlemann, P. Simon, B. Rethfeld:
Role of Surface Plasmon Polaritons in Nanophotonics and Nanostructuring
CLEO: Applications and Technology 2022
San Jose, USA (05.2022)
A. Röben, C. Beckmann, J. Ihlemann:
Stress based figure correction and surface-metrology of optical substrates
Humboldt meets Leibniz – Emerging Topics in Optics and Photonics
Hannover (06.2022)
J. Ihlemann, L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Meinertz:
High resolution UV laser marking of glass surfaces
The 23rd International Symposium on Laser Precision Microfabrication – LPM2022
Dresden (06.2022)
C. M. Beckmann, L. Fütterer, L. J. Richter, J. Ihlemann:
Freeform shaping of silicate glass substrates via a viscous deformation and a laser patterned, stressed film
26^th International Congress on Glass (ICG)
Berlin (07.2022)
J. Ihlemann, L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Meinertz:
High resolution UV laser marking of glass surfaces
26^th International Congress on Glass (ICG)
Berlin (07.2022)
A. Röben, C. M. Beckmann, J. Ihlemann:
Formkorrektur von Glassubstraten in der Dünnschichttechnologie
mittels ArF-Excimer-Laser Bestrahlung
Arbeitskreistreffen des PhotonicNet-AK DUV/VUV-Optik
Alzenau (10.2022)
J. Ihlemann, L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Meinertz:
Laser based fabrication of photonic nanostructures and nanoparticlesCINSaT autumn colloquium
Kassel (11.2022)
C. M. Beckmann, A. Röben, J. Ihlemann:
Laserbasierte Spannungskompensation bei Glassubstraten in der Dünnschichttechnologie
F.O.M.-Konferenz 2022: Gemeinsamer Fortschritt durch IGF-Vorlaufforschung in Optik, Photonik und Medizintechnik
Berlin (11.2022)
J. Meinertz, L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Ihlemann:
UV-Laserbasierte Markierung von Glasoberflächen
Workshop Laserbearbeitung von Glaswerkstoffen
Nürnberg (12.2022)

Publikationen

J. Holburg, M. Müller, K. Mann:
„Improved gas-jet based extreme ultraviolet, soft X-ray laser plasma source,“ Optics Express 29, 6620-6628 (2021)
L. J. Richter, C. Beckmann, J. Meinertz, J. Ihlemann:
Fused Silica Phase Masks Enhance Laser Processing and Microscopy, Photonics Spectra, July 2021, p. 56-61
Simon, J. Ihlemann, J. Bonse:
Editorial: Special Issue “Laser-Generated Periodic Nanostructures”, Nanomaterials 11, 2054 (2021)
J. Oltmanns, P.N. Terekhin, F. Kleinwort, A. Blumenstein, D.S. Ivanov, M.E. Garcia, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon:
Influence of the Laser Beam Shape on Laser-Induced Periodic Surface Structure Formation Assisted by Surface Plasmon Polaritons,JLMN-Journal of Laser Micro/Nanoengineering 16 (3), 199 (2021)

Buchbeiträge

B. Schäfer, B. Flöter, T. Mey, K. Mann:
Wavefront and coherence characteristics of extreme UV and soft x-ray sources
In: „Nanoscale Photonic Imaging“, Ed. T. Salditt, A. Egner, D.R. Luke, Topics in Applied Physics 134, Springer Open 2021
M. Müller, K. Mann:
Laboratory-scale Soft X-ray Source for Microscopy and Absorption Spectroscopy
In: „Nanoscale Photonic Imaging“, Ed. T. Salditt, A. Egner, D.R. Luke, Topics in Applied Physics 134, Springer Open 2021
K. Mann, J. Holburg, M. Müller:
Table-top EUV / Soft X-ray Source for Metrological Applications
SPIE Advanced Lithography, San Jose, USA (02.2021)

Konferenzbeiträge

E. Shestaev, S. Hädrich, N. Walter, T. Nagy, P. Simon, A. Blumenstein, A. Klenke, R. Klas, J. Buldt, H. Stark, M. Gebhardt, S. Breitkopf, C. Gaida, P. Jójárt, I. Seres, Z. Várallyay, Á. Börzsönyi, T. Eidam, J. Limpert:
CEO-stable pulses from a 1kW fiber CPA, Proceedings Volume 11676, Frontiers in Ultrafast Optics: Biomedical, Scientific, and Industrial Applications XXI; 116760K (2021) https://doi.org/10.1117/12.2577617, Event: SPIE LASE, 2021, Paper 11676-16, Virtual (03.2021)
P. N. Terekhin, J. Oltmanns, A. Blumenstein, D.S. Ivanov, F. Kleinwort, M. E. Garcia, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon:
Design of periodic structures by surface plasmon polaritons excitation, DPG-Spring meeting on Surface Science, Virtual (03.2021)
J. Oltmanns, P. N. Terekhin, D. S. Ivanov, A. Blumenstein, F. Kleinwort, M. E. Garcia, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon:
Investigation of the plasmonic nature of laser-induced periodic surface structures, The 22nd International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM 2021), Virtual (06.2021)
L. Fütterer, C. Beckmann, J. Ihlemann:
Viscoelastic deformation of glass substrates by laser patterned stressed films, DPG-Workshop Applied photonics, Bad Honnef (09.2021)
L. J. Richter, J. Ihlemann:
Laser-based methods for luminescence enhancement of Si-nanocrystals by coupling to plasmonic nanoparticles, DPG-Workshop Applied photonics,
Bad Honnef (09.2021)
P. N. Terekhin, F. Kleinwort, J. Oltmanns, A. Blumenstein, D. S. Ivanov, M. E. Garcia, J. Ihlemann, P. Simon, B. Rethfeld:
Evidence of plasmonic nature of self-arranged surface nanostructuring after single femtosecond laser pulse irradiation, DPG-Workshop Applied photonics, Bad Honnef (09.2021)

Publikationen:

P. Gollor, M. Schake, S. Tereschenko, K. Roetmann, K. Mann, B. Schäfer, G. Uhlrich, M. Haberland, P. Lehmann:
Kombination eines neuartigen Doppelpuls-RGB-Interferometers mit einem Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor zur dynamischen flächenhaften Topographieerfassung
tm – Technisches Messen, Band 87, Heft 9, S. 523–534 (2020) https://doi.org/10.1515/teme-2020-0018
J.-H. Klein-Wiele, A. Blumenstein, P. Simon, J. Ihlemann:
Laser interference ablation by ultrashort UV laser pulses via diffractive beam management
Advanced Optical Technologies 9, 41 (2020)
J. Meinertz, L.J. Richter, C.M. Beckmann, J. Ihlemann:
Quarzphasenmasken für Mikroskopie und Lasermaterialbearbeitung
Photonik 1.2020, p. 49
A. Blumenstein, E. S. Zijlstra, D. S. Ivanov, S. T. Weber, T. Zier, F. Kleinwort, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon, M. E. Garcia:
Transient optics of gold during laser irradiation: from first principles to experiment
Physical Review B 101, 165140 (2020)
C.M. Beckmann, J. Ihlemann:
Figure correction of borosilicate glass substrates by nanosecond UV excimer laser irradiation
Optics Express 28, 18681 (2020)
Avakyan, V. Durimanov, D. Nemesh, V. Srabionyan, J. Ihlemann, L. Bugaev:
Theoretical approach for calculation of dielectric functions of plasmonic nanoparticles of noble metals, magnesium and their alloys
Optical Materials 109, 110264 (2020)
Takaya, G. Miyaji, I. Takahashi, L.J. Richter, J. Ihlemann:
Fabrication of periodic nanostructures on silicon suboxide films with plasmonic near-field ablation induced by low-fluence femtosecond laser pulses
Nanomaterials 10, 1495 (2020)
A. Blumenstein, M.E. Garcia, B. Rethfeld, P. Simon, J. Ihlemann, D.S. Ivanov:
Formation of periodic nanoridge patterns by ultrashort single pulse UV laser irradiation of gold
Nanomaterials 10, 1998 (2020)
M. Ouillé, A. Vernier, F. Böhle, M. Bocoum, A. Jullien, M. Lozano, J.-P. Rousseau, Z. Cheng, D. Gustas, A. Blumenstein, P. Simon, S. Haessler, J. Faure, T. Nagy, R. Lopez-Martens:
Relativistic-intensity near-single-cycle light waveforms at kHz repetition rate
Light Sci Appl 9, 47 (2020) https://doi.org/10.1038/s41377-020-0280-5
K. Oliver Böker, F. Kleinwort, J.-H. Klein-Wiele, P. Simon, K. Jäckle, S. Taheri, W. Lehmann, A. F. Schilling:
Laser Ablated Periodic Nanostructures on Titanium and Steel Implants Influence Adhesion and Osteogenic Differentiation of Mesenchymal Stem
CellsMaterials 2020 13, 3526; doi:10.3390/ma13163526
T. Nagy, P. Simon, L. Veisz:
High-energy few-cycle pulses: post-compression techniques
Advances in Physics: X, 6:1, 1845795, DOI: 10.1080/23746149.2020.1845795

Buchbeiträge:

B. Schäfer, B. Flöter, T. Mey and K. Mann:
Wavefront and coherence characteristics of extreme UV and soft x-ray sources
In: „Nanoscale Photonic Imaging“, Ed. T. Salditt, A. Egner, D.R. Luke, Topics in Applied Physics 134, Springer Open 2020
M. Müller and K, Mann:
Laboratory-scale Soft X-ray Source for Microscopy and Absorption Spectroscopy
In: „Nanoscale Photonic Imaging“, Ed. T. Salditt, A. Egner, D.R. Luke, Topics in Applied Physics 134, Springer Open 2020
K. Mann, J. Holburg, M. Müller:
Table-top EUV / Soft X-ray Source for Metrological Applications
SPIE Advanced Lithography, San Jose, USA (02.2020)

Konferenzbeiträge

C. M. Beckmann, J. Ihlemann:
Figure correction of borosilicate glass substrates by nanosecond UV-laser irradiation
21^st International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM)
Virtual (06.20)
P. Simon, J.-H. Klein-Wiele, A. Blumenstein, J. Ihlemann:
Interference ablation by ultrashort laser pulses via diffractive beam management
21^st International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM)
Invited talk, Virtual (06.20)
J. Ihlemann, J. Meinertz, M. Heinz, T. Fricke-Begemann, M. Dubiel:
UV laser micro processing of doped glass
21^st International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM)
Virtual (06.20)
S. Hädrich, N. Walther, E. Shestaev, T. Nagy, P. Simon, A. Blumenstein, R. Klas, J. Buldt, H. Stark, S. Breitkopf, P. Jójárt, I. Seres, Z. Várallyay, Á. Börzsönyi, T. Eidam, J. Limpert:
High Pulse Energy CEP-stable Few-cycle Pulses at High Average Power: Status of the ELI-ALPS HR2 System
High-brightness Sources and Light-driven Interactions Congress, HILAS, OSA Virtual Event, paper HTh3B.2 (11.20)
T. Nagy, S. Hädrich, P. Simon, A. Blumenstein, N. Walther, R. Klas, J. Buldt, H. Stark, S. Breitkopf, P. Jójárt, I. Seres, Z. Várallyay, T. Eidam, J. Limpert:
Pulse compression to 3-cycle duration beyond 300 W average power
Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO 2020, invited paper SM2H.
S. Hädrich, N. Walther, M. Kienel, P. Simon, T. Nagy, A. Blumenstein, E. Shestaev, R. Klas, J. Buldt, L.-H. Stark, S. Breitkopf, P. Jójárt, Z. Várallyay, K. Osvay, T. Eidam, J. Limpert:
500W, 5mJ, 6fs, CEP-stable few-cycle pulses. An update on the ELI-ALPS HR2 beamline
Fiber Lasers XVII: Technology and Systems, San Francisco, USA, (Invited Talk, Paper 11260-7) (02.20)

Publikationen

J. Holburg, M. Müller, K. Mann, S. Wieneke:
Brilliance improvement of laser-produced extreme ultraviolet and soft x-ray plasmas based on pulsed gas jets, Journal of Vacuum Science & Technology A 37, 031303 (2019)
M. Müller, M. Schellhorn, K. Mann:
Laboratory-scale near-edge X-ray absorption fine structure spectroscopy with a laser-induced plasma source, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 34, 1779 (2019)
V.V. Srabionyan, M. Heinz, S. Y. Kaptelinin, L. A. Avakyan, G. B. Sukharina, A.V. Skidanenko, V.V. Pryadchenko, K. G. Abdulvakhidov, A. S. Mikheykin, V.A. Durymanov, J. Meinertz, J. Ihlemann, M. Dubiel, L. A. Bugaev:
Effect of thermal post-treatment on surface plasmon resonance characteristics of gold nanoparticles formed in glass by UV laser irradiation,
Journal of Alloys and Compounds 803, 354 (2019)
L. J. Richter, C. Beckmann, J. Meinertz, J. Ihlemann:
Fabrication of Multilevel Fused Silica Diffractive Phase Elements by Laser Processing of Silicon Suboxide,
DGaO-Proceedings A32 (2019)
J. Meinertz, J. Ihlemann:
Effiziente diffraktive Markierung von Glasoberflächen mittels ArF-Excimerlaser,
DGaO-Proceedings P30 (2019)
J.-H. Klein-Wiele, T. Fricke-Begemann, P. Simon, J. Ihlemann:
Complex diffractive surface patterns on metals by UV-ps laser ablation,
Optics Express 27, 28902 (2019)
S. Rung, K. Bokan, F. Kleinwort, S. Schwarz, P. Simon, J.-H. Klein-Wiele, C. Esen, R. Hellmann:
“Possibilities of Dry and Lubricated Friction Modification Enabled by Different Ultrashort Laser-Based Surface Structuring Methods”,
Lubricants 7, 43 (2019)
N. G. Khodakovskiy, M. P. Kalashnikov, V. Pajer, A. Blumenstein, P. Simon, M. M. Toktamis, M. Lozano, B. Mercier, Z. Cheng, T. Nagy, R. Lopez-Martens:
“Generation of few-cycle laser pulses with high temporal contrast via nonlinear elliptical polarisation rotation in a hollow fibre compressor”,
Laser Phys. Lett. 16 095001 (2019)
T. Nagy, S. Hädrich, P. Simon, A. Blumenstein, N. Walther, R. Klas, J. Buldt, H. Stark, S. Breitkopf, P. Jójárt, I. Seres, Z. Várallyay, T. Eidam, J. Limpert:
Generation of three-cycle multi-millijoule laser pulses at 318 W average power,
Optica 6, 1423 (2019

Konferenz Beiträge

N. G. Khodakovskiy, M. P. Kalashnikov, B. Mercier, V. Pajer, Z. Cheng, M. Lozano, A. Blumenstein, P. Simon, T. Nagy, R. Lopez-Martens:
“High-fidelity few-cycle laser pulses generated via nonlinear ellipse rotation”, Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC 2019, Münich, Germany, 23-27 June 2019, DOI: 10.1109/CLEOE-EQEC.2019.8873203, (poster, CF-P40 SUN)
S. Hädrich, P. Simon, T. Nagy, A. Blumenstein, R. Klas, J. Buldt, L.-H. Stark, S. Breitkopf, P. Jójárt, Z. Várallyay, K. Osvay, T. Eidam, J. Limpert:
“Spectral Broadening of a 500W, 5mJ Femtosecond Laser”, Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC) 2019, DOI: 10.1109/CLEOE-EQEC.2019.8873189
J. Ihlemann, A. Blumenstein, F. Kleinwort, J. Oltmanns, D.S. Ivanov, P.N.Terekhin, B. Rethfeld, M. E. Garcia, P. Simon:
Generation of deterministic nanostructures with ultrashort UV pulses under predefined interface boundary conditions,
W05,06-2, INTERNATIONAL SYMPOSIUM: FUNDAMENTALS OF LASER ASSISTED MICRO-&NANOTECHNOLOGIES, FLAMN 2019, Saint-Petersburg, Russia
S. Hädrich, P. Simon, T. Nagy, A. Blumenstein, R. Klas, J. Buldt, L.-H. Stark, S. Breitkopf, P. Jójárt, Z. Várallyay, K. Osvay, T. Eidam, J. Limpert:
“Spectral Broadening of a 500W, 5mJ Femtosecond Laser”, 7th International Conference on Attosecond Science and Technology, Atto 2019, Szeged, Hungary
A. Blumenstein, D.S. Ivanov, E. S. Zijlstra, M .E. Garcia, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon:
Gold Surface Nanostructuring with Ultrashort Laser Pulses – Study of Non-equilibrium Effects, FemtoMat 2019, Femtomat, March 18–20, 2019, Mauterndorf Castle, Mauterndorf, Salzburg, Austria
S. Hädrich, P. Simon, T. Nagy, A. Blumenstein, N. Walther, M. Kienel, E.Shestaev, F. Stutzki, C. Gaida, S. Breitkopf, P. Jójárt, Z. Várallyay, K. Osvay, T. Eida, J. Limpert:
3.2-mJ sub-10-fs pulses at 100 kHz Advanced Solid State Laser Conference 2019, Vienna, Austria, 29 September- 3 October 2019, (postdeadline talk, ATu6A.2)
S. Breitkopf, S. Hädrich, M. Kienel, P. Jójárt, Z. Várallyay, K. Osvay, .P. Simon, T. Nagy, A. Blumenstein, R. Klas, J. Buldt, L.-H. Stark, E. Shestaev , T. Eidam, J. Limpert:
Yb-doped fiber laser system with 1kW, 10mJ and <300fs pulse for the generation of TW class few-cycle pulses, Ultrafast Optics XII 2019, Bol, Croatia, 6-11 October 2019, (regular talk, TU8.4)

Publikationen

I. A. Makhotkin, R. Sobierajski, J. Chalupský, K. Tiedtke, G. de Vries, M. Störmer, F. Scholze, F. Siewert, R. W. E. van de Kruijs, I. Milov, E. Louis, I. Jacyna, M. Jurek, D. Klinger, L. Nittler, Y. Syryanyy, L. Juha, V. Hájková, V. Vozda, T. Burian, K. Saksl, B. Faatz, B. Keitel, E. Plönjes, S. Schreiber, S. Toleikis, R. Loch, M. Hermann, S. Strobel, H.-K. Nienhuys, G. Gwalt, T. Mey, H. Enkisch:
„Experimental study of EUV-mirror radiation damage resistance under long term FEL exposures below the single shot damage threshold“ J. Synchrotron Rad. 25, 77-84 (2018)
M. Heinz, V.V. Srabionyan, L.A. Avakyan, A.L. Bugaev,
A.V. Skidanenko, V.V. Pryadchenko, J. Ihlemann, J. Meinertz, C. Patzig, M. Dubiel, L.A. Bugaev:
Formation and implantation of gold nanoparticles by ArF-excimer laser irradiation of gold-coated float glass,
Journal of Alloys and Compounds 736, 152 (2018)
L. Avakyan, M. Heinz, A. Skidanenko, K. A. Yablunovskiy, J. Ihlemann, J. Meinertz, C. Patzig, M. Dubiel, L. Bugaev:
Insight on agglomerates of gold nanoparticles in glass based on surface plasmon resonance spectrum: Study by multi-spheres T‑matrix method,
Journal of Physics: Condensed Matter 30, 045901 (2018)
N. Wang, T. Fricke-Begemann, P. Peretzki, J. Ihlemann, M. Seibt:
Formation of porous silicon oxide from substrate-bound silicon rich silicon oxide layers by continuous-wave laser irradiation,
Journal of Applied Physics 123, 093104 (2018)
M. Heinz, V.V. Srabionyan, L. A. Avakyan, A. L. Bugaev, A.V. Skidanenko, S.Yu. Kaptelinin, J. Ihlemann, J. Meinertz, C. Patzig, M. Dubiel, L.A. Bugaev:
Formation of bimetallic gold-silver nanoparticles in glass by UV laser irradiation,
Journal of Alloys and Compounds 767, 1253 (2018)
T. Fricke-Begemann, J. Ihlemann:
Hybrid micro-optical elements by laser-based fabrication of Fresnel lenses on the end face of gradient index lenses,
Optics Express 26, 23751 (2018)
L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Meinertz, J. Ihlemann:
Laser Processing of Silicon Suboxide for the Fabrication of Multilevel Fused SilicaDiffractive Phase Elements,
JLMN-Journal of Laser Micro/Nanoengineering 13, 249 (2018)
M. Heinz, J. Meinertz, M. Dubiel, J. Ihlemann:
Excimer laser induced spatially resolved formation and implantation of plasmonic particles in glass,
Nanomaterials 8, 1035 (2018)

Konferenzbeiträge

K. Mann, U. Leinhos, M. Lübbecke, B. Schäfer:
Characterization of absorptance and thermally induced wavefront deformations in DUV lithography optics SPIE Advanced Lithography, San Jose / USA (02.2018)
M. Schellhorn, M. Müller, K. Mann:
Implementation of an in situ liquid-flow unit for tabletop NEXAFS spectroscopy SFB 755 Spring School, Kloster Drübeck (04.2018)
C. Fotso Kwamou, A. Fischer, F. Scholze, K. Mann, B. Schäfer:
Using a wavefront sensor to optimise the alignment of beamline optics Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI 2018), Taipeh/Taiwan (06.2018)
M. Vergöhl, C. Britze, S. Bruns, J. Ahrens, B. Schäfer, K. Mann, V. Kirschner:
Development of a broadband dielectric beam splitter with reduced spectral wavefront error SPIE Optical Systems Design, Conference “Advances in Optical Thin Films”, Frankfurt, Deutschland (06.2018)
K. Mann, B. Schäfer, J. Zimara, M. Vergöhl, C. Britze, S. Bruns, V. Kirschner:
Spectrally resolved wavefront measurements on broad-band dielectric coatings, SPIE Laser Damage Symposium, Boulder, USA (09.2018)
K. Mann, B. Schäfer:
Non-linear wavefront distortion in high power laser optics COST Action CA17126, 1^st General Meeting, Madrid / Spanien (11.2018)
L. J. Richter, C. Beckmann, J. Meinertz, J. Ihlemann:
Laser processing of silicon suboxide for the fabrication of diffractive phase elements,
DPG Frühjahrstagung, Fachverband Kurzzeit- und angewandte Laserphysik
Erlangen (03.2018)
J. Ihlemann:
Laser processing of silicon suboxide (SiO_x) – from the generation of Si-nanocrystals to the fabrication of diffractive phase elements,
International Workshop on Frontiers in Lasers and Applications (FLA 2018)
Okinawa, Japan (04.2018)
L. J. Richter, C. M. Beckmann, J. Meinertz, J. Ihlemann:
Laser processing of silicon suboxide for the fabrication of multilevel fused silica diffractive phase elements,
19th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM 2018)
Edinburgh, UK (06.2018)

Publikationen

M. Stubenvoll, B. Schäfer, K. Mann:
Passive compensation of laser-induced higher-order aberrations in high-power NIR optics, Optics Express 25(21), 25407 (2017)
P. Vrba, M. Vrbova, M. Müller, K. Mann, D. Panek, T. Parkman:
Picosecond Laser Krypton Plasma Emission in Water Window Spectral Range, Physics of Plasma (submitted)
M. Mehrjoo, K. Giewekemeyer, P. Vagovic, S. Stern, R. Bean, M. Messerschmidt, B. Keitel, E. Plönjes, M. Kuhlmann, T. Mey, E. Schneidmiller, M. Yurkov, T. Limberg, A. Mancuso:
Single-shot determination of focused FEL wave fields using iterative phase retrieval, Optics Express, 25, 15, 17892 (2017)
L. Shi, B. Iwan, R. Nicolas, Q. Ripault, J.R.C. Andrade, S. Han, H. Kim, W. Boutu, D. Franz,
T. Heidenblut, C. Reinhardt, B. Bastiaens, T. Nagy, I. Babushkin, U. Morgner, S. Kim,
G. Steinmeyer, H. Merdji, M. Kovacev:
Self-optimization of plasmonic nanoantennas in strong femtosecond fields, Optica 4, 1038-1043 (2017)
N. Wang, T. Fricke-Begemann, P. Peretzki, K. Thiel, J. Ihlemann, M. Seibt:
Microstructural analysis of the modifications in substrate-bound silicon-rich silicon oxide induced by continuous wave laser irradiation,Journal of Alloys and Compounds 707, 227 (2017)
M. Heinz, M. Dubiel, J. Meinertz, J. Ihlemann, A. Hoell:
Investigation of gold and bimetallic gold/silver nanoparticles in soda-lime-silicate glasses formed by means of excimer laser irradiation, Proc. SPIE 10093, 100930I (2017)
D. S. Ivanov, A. Blumenstein, J. Ihlemann, P. Simon, M. E. Garcia,·B. Rethfeld:
Molecular dynamics modeling of periodic nanostructuring of metals with a short UV laser pulse under spatial confinement by a water layer, Applied Physics A 123, 744 (2017)Konferenzbeiträge

T. Mey, B. Schäfer, B. Keitel, M. Kuhlmann, E. Plönjes, K. Mann:
Wigner distribution measurement of the spatial coherence properties of FLASH, DESY Users’ Meeting, Hamburg (01.2017)
M. Müller:
Spectro-microscopy with a compact laser-driven soft x-ray source, SFB 755 Winter School “Nanoscale Photonic Imaging”, Hirschegg, Österreich (02.2017)
J. Holburg, M. Müller:
Soft x-ray spectro-microscopy with a lab-scale source, Poster, SFB 755 Winter School “Nanoscale Photonic Imaging”, Hirschegg, Österreich (02.2017)
I. Milov, I. Makhotkin, R. Sobierajski, H. Enkisch, K. Tiedtke, G. de Vries, F. Scholze, E. Louis, L. Juha, B. Keitel, E. Plönjes-Palm, T. Mey, K. Mann et al.:
Single-shot damage of Ru thin film induced by XUV FEL fs pulses, Damage to VUV, EUV, and X-ray Optics (XDam6), SPIE Conf. Optics + Optoelectronics, Prag, Tschechien (04.2017)
I. Makhotkin, K. Tiedtke, M. Störmer, F. Siewert, K. Mann, E. Louis, L. Juha, E. Plönjes-Palm, T. Mey,
H. Enkisch et al.:
Irradiation of EUV-mirrors with multiple FEL pulses below the single shot damage threshold, Damage to VUV, EUV, and X-ray Optics (XDam6), SPIE Conf. Optics + Optoelectronics, Prag, Tschechien (04.2017)
K. Mann:
Absorption und Wellenfrontdeformation in optischen Hochleistungskomponenten, ZIM-Netzwerk-Treffen „Photonische Prozesskette & Industrie 4.0“ (OPTILIZE I4.0), Fa. Leica / Wetzlar, eingel. Vortrag (08.2017)
P. Simon, A. Blumenstein, F. Kleinwort, J. Ihlemann, B. Rethfeld, D.S. Ivanov, M. E. Garcia:
Nano-structure formation on gold and silicon surfaces by laser irradiation, FemtoMat 2017, Mauterndorf, Austria March 2017 (invited talk)
A. Blumenstein, D. S. Ivanov, M. E. Garcia, B. Rethfeld, P. Simon, J. Ihlemann:
Nano ridge formation by ultrashort UV laser irradiation of gold International Conference on Laser Ablation (COLA), Marseille (09.2017)
J. Meinertz, R. Karstens, H. Stark, J. Ihlemann:
Periodic patterning of glass by phase mask projection International Conference on Laser Ablation (COLA), Marseille (09.2017)
T. Fricke-Begemann, K. Rewerts, N. Wang, P. Peretzki, C. Gobert, M. Seibt, J. Ihlemann:
Laser annealing of SiO_x films for the generation of luminescent silicon nanoclusters and nanocrystals International Conference on Laser Ablation (COLA), Marseille (09.2017)
J. Ihlemann:
DUV/VUV-Laser-Mikrobearbeitung transparenter Materialien PhotonicNet Arbeitskreistreffen DUV-VUV Göttingen (11.2017) J. Ihlemann:
UV-Laser-Mikro- und Nanostrukturierung von Glas Workshop Laserbearbeitung von Glaswerkstoffen, Nürnberg (12.2017)
D. Tasche, C. Gerhard, J. Ihlemann, W. Viöl:
Einfluss des Wasserstoffgehaltes und Stöchiometrieverhältnisses von O und Si auf die Excimerlaserablation von Quarzglas,
18. Fachtagung für Plasmatechnologie PT-18, Göttingen (02.2017)
C. Gobert, N. Wang, T. Fricke-Begemann, J. Ihlemann, M. Seibt:
Micro-Raman spectroscopy of laser-annealed reheated SiO_xfilms on silica substrate,
DPG-Frühjahrstagung, Dresden (03.2017)
M. Heinz, M. Dubiel, L. Avakyan, A. Bugaev, L. Bugaev, J. Ihlemann, J. Meinertz:
ArF-excimer laser irradiation of gold coated float glass – formation and implantation of gold nanoparticles,
DPG-Frühjahrstagung, Dresden (03.2017)
M. Heinz, M. Dubiel, J. Meinertz, J. Ihlemann, A. Hoell:
Investigation of gold and bimetallic gold/silver nanoparticles in soda-lime-silicate glasses formed by means of excimer laser irradiation, Synthesis and Photonics of Nanoscale Materials XIV, Photonics West San Francisco (01.2017)
D. S . Ivanov, A. Blumenstein, M. E. Garcia, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon:
Theoretical investigation of periodic nanostructuring mechanism of Au due to UV laser pulse with and without spatial confinement, E-MRS, Spring meeting Strasbourg (05.2017)
J. Ihlemann:
Micro- and Nanopatterning of Surfaces by Short and Ultrashort UV Laser Pulses PhotonicNet-Symposium: Surface Processing,
Göttingen (06.2017)
F. Boehle, A. Blumenstein, A. Vernier, A. Jullien, M. Kretschmar, M. Kovacs, R. Romero, H. Crespo,
P. Simon, T. Nagy, R. Lopez-Martens:
Relativistic-intensity near-single-cycle pulses from a stretched hollow-fiber compressor at 1kHz, SPIE Optics & Optoelectronics 2017, Prague-Czech Republic, 24-27 April 2017
F. Boehle, A. Blumenstein, M. Bocoum, A. Vernier, M. Lozano, J.-P. Rousseau, A. Jullien, D. Gustas,
D. Guénot, J. Faure, M. Kovacs, M. Kretschmar, P. Simon, U. Morgner, T. Nagy, R. Lopez-Martens:
Relativistic-intensity 1.3 optical cycle laser pulses at 1kHz from a stretched hollow-fiber compressor,
CLEO/QELS 2017, San Jose (CA) USA, 14-19 May 2017
F. Boehle, A. Blumenstein, M. Bocoum, A. Vernier, M. Lozano, J.-P. Rousseau, A. Jullien, D. Gustas,
D. Guénot , J. Faure , M. Kretschmar, P. Simon , T. Nagy, R. Lopez-Martens:
Relativistic plasma mirrors at 1kHz, TARG3: Targetry for high repetition rate laser-driven sources,
Salamanca-Spain, 21-23 June 2017
F. Böhle, M. Bocoum, A. Vernier, M. Lozano, J.-P. Rousseau, A. Jullien, D. Gustas, D. Guénot,
J. Faure, M. Kovacs, M. Kretschmar, P. Simon, U. Morgner, T. Nagy, R. Lopez-Martens:
Relativistic-Intensity 1.3 Optical Cycle Laser Pulses at 1kHz from a Stretched Hollow-Core-Fiber Compressor,
CLEO Europe 2017, Munich-Germany, 25-29 June 2017
F. Boehle, A. Blumenstein, M. Bocoum, A. Vernier, M. Lozano, J.-P. Rousseau, A. Jullien, D. Gustas,
D. Guénot, J. Faure, M. Kovacs, M. Kretschmar, P. Simon, U. Morgner, T. Nagy, R. Lopez-Martens:
Relativistic-intensity near-single-cycle laser pulses at 1kHz, Ultrafast Optics XI, Jackson Hole (WY) USA, 8-13 October 2017
P. Simon, A. Blumenstein, F. Kleinwort, J. Ihlemann, B. Rethfeld, D.S. Ivanov, M. e. Garcia:
„Nano-structure formation on gold and silicon surfaces by laser irradiation“, FemtoMat 2017, Mauterndorf, Austria, March 2017 (invited talk)

Publikationen

F. Döring, H. Ulrichs, S. Pagel, M. Müller, M. Mansurova, M. Müller, C. Eberl, T. Erichsen,
D. Huebner, P. Vana, K. Mann, M. Münzenberg, H.-U. Krebs:
„Confinement of phonon propagatipn in laser deposited Tungsten/Polycarbonate multilayers“,
New J. Phys.18 (2016)
F.- C. Kühl, M. Müller, M. Schellhorn, K. Mann, S. Wieneke, K. Eusterhues:
“Near-edge x-ray absorption fine structure spectroscopy at atmospheric pressure with a table-top laser-induced soft x-ray source” ,
J. Vac. Sci. Technol. A 34 (2016)
M. Müller, T. Mey, J. Niemeyer, M. Lorenz, K. Mann:
“Table-to Soft X-ray Microscopy with a Laser-induced Plasma Source Based on a Pulsed Gas-jet“,
AIP Conf. Proc. 1764 (2016)
M. Stubenvoll, B. Schäfer, K. Mann, O. Novak:
“Photothermal method for absorption measurements in anisotropic crystals”,
Rev. Sci. Instrum. 87, 023904 (2016)
B. Keitel, E. Plönjes, S. Kreis, M. Kuhlmann, K. Tiedtke, T. Mey, B. Schäfer, K. Mann:
„Hartmann wavefront sensors and their application at FLASH“,
J. Synchrotron Rad. 23, 43–49 (2016)
M. Nikl, V. Babin, J. Pejchal, V.V. Laguta, M. Buryi, J.A. Mares, K. Kamada, S. Kurosawa, A. Yoshikawa, D. Panek, P. Bruza, K. Mann, M. Müller:
The stable Ce4+ center: a new tool to optimize Ce-doped oxide scintillators,
IEEE Transactions on Nuclear Science, VOL. 63, NO. 2, 433 (2016)

Konferenzbeiträge

M. Müller:
Table-top XANES spectroscopy and soft x-ray microscopy with a laser-induced plasma source,
International Symposium “Biological Dynamics from Microscopic to Mesoscopic Scales”, Grimma (02.2016)
B. Schäfer:
Strahl- und Optikcharakterisierung für Anwendungen in der Laser-Material-Bearbeitung,
DPG Frühjahrstagung, Hannover (02.2016)
B. Schäfer:
Absorption und laserinduzierte Wellenfrontdeformation in optischen Komponenten,
PhotonikNet Workshop “Laserstrahlpropagation durch Hochleistungsoptiken”, LLG / Göttingen (03.2016)
T. Mey:
Propagationseigenschaften von Laserstrahlung PhotonikNet Workshop “Laserstrahlpropagation durch Hochleistungsoptiken”,
LLG / Göttingen (03.2016)
K. Mann:
Characterization of Wavefront and Coherence properties of EUV Sources,
SPIE Conf. “Advanced Lithography”, San Jose / USA (02.2016)
K. Mann:
Characterization of Wavefront and Coherence properties of High Power Laser Sources,
ELI Prag / CZ, eingel. Vortrag (03.2016)
M. Müller:
Soft x-ray spectro-microscopy with a lab-scale source,
SFB 755 Autumn School “Nanoscale Photonic Imaging”, Göttingen (10.2016)
T. Mey:
Coherence properties of free-electron lasers Workshop on Wavefront Sensors,
(PUCCA), ESRF Grenoble / Frankreich, eingel. Vortrag (05.2016)
K. Mann:
Vom tiefen UV- in den Röntgenbereich: Überblick über aktuelle Arbeiten der Abt. Optik – Kurze Wellenlängen,
Auswärtsseminar der Hochschule Zwickau, eingel. Vortrag (09.2016)
K. Mann:
Applications of laser-driven soft x-ray sources and beam characterization at short wavelengths,
COST Action MP1203, Athens / Greece (09.2016)
K. Mann:
Absorption, Wellenfrontdeformation und Fokusshift in optischen Hochleistungs-Komponenten,
DUV/VUV-Workshop, Fa. Berliner Glas (10.2016)
B. Schäfer:
Experimental setup for measurement of the Wigner distribution and their influence on the determination of beam parameters, wavefront and spatial coherence,
SFB 755 Autumn School “Nanoscale Photonic Imaging”, Göttingen (10.2016)
M. Müller:
Soft x-ray spectro-microscopy with a lab-scale source,
SFB 755 Autumn School “Nanoscale Photonic Imaging”, Göttingen (10.2016)
K. Mann:
Applications of a Table-top Laser Driven EUV/Soft X-ray Source and Wavefront Optimization at Short Wavelengths,
Int. Workshop on EUV and Soft X-Ray Sources, Amsterdam / NL, eingel. Vortrag (11.2016)
U. Leinhos, K. Mann:
Optical metrology and loss mechansims in the UV-spectral range,
Optimax Systems Inc, Ontario, NY/USA, eingel. Vortrag (11.2016)
T. Mey, B. Schäfer, B. Keitel, M. Kuhlmann, E. Plönjes, K. Mann:
Wigner distribution measurement of the spatial coherence properties of FLASH DESY Users’ Meeting, Hamburg (01.2016)
U. Leinhos, B. Schäfer, M. Stubenvoll, K. Mann:
Absorption and wavefront deformations in high power laser optics,
Boulder Damage Symposium, Boulder/USA (09.2016)
A. B. Borisov, J. C. McCorkindale, S. Poopalasingam, J. W. Longworth, P. Simon, S. Szatmári, C. K. Rhodes:
Rewriting the rules governing high intensity interactions of light with matter, Rep. Prog. Phys. 79 046401 (2016)

Buchbeiträge

T. Mey:
Brilliance Improvement of a Laser-Produced Soft X-Ray Plasma In: High Energy and Short Pulse Lasers,
Dr. Richard Viskup (Ed.) DOI: 10.5772/64149 (2016)

Konferenzbeiträge

A. Blumenstein, E.S. Zijlstra, D.S. Ivanov, M.E. Garcia, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon:
Laser pulse reflectivity changes on gold at elevated electronic temperatures,
HPLA, Santa Fe (2016)
D. Köhne, C. Geisler, P. Simon, A. Egner:
Principles and applications of optical switching assisted imaging and structuring schemes, International Conference on Physics June 2016, New Orleans, USA
R. Karstens, A. Gödecke, A. Prießner, J. Ihlemann:
UV-laser fabrication of sub-micron hole arrays in glass by phase mask projection, 117. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für angewandte Optik, Hannover (05.2016)
J. Ihlemann:
UV-Laser Mikro- und Nanostrukturierung von Oberflächen,
PhotonicNet-Symposium: Funktionalisierte Oberflächen, Göttingen (06.2016)
T. Fricke-Begemann, K. Rewerts, N. Wang, P. Peretzki, M. Seibt, J. Ihlemann:
Formation of silicon nanocrystals by continuous wave laser annealing of SiO_x films,
10th International Conference on Photoexcited Processes and Applications (ICPEPA), Brasov (08-09.2016)
J. Ihlemann:
UV-Laser Mikro- und Nanostrukturierung von Oberflächen und Schichten für optische Anwendungen,
Seminar Nanostrukturen für optische Komponenten, Aachen (09.2016)
H.G. Kurz, M. Kretschmar, T. Binhammer, T. Nagy, D. Ristau, M. Lein, U. Morgner, M. Kovačev:
Probing the Electronic Excursion during High-Order Harmonic Generation,
High-Brightness Sources and Light-Driven Interactions HILAS, Long Beach, California, USA, HT2B.4 (2016)
M. Kretschmar, C. Bree, T. Nagy, H. Kurz, U. Morgner, M. Kovačev:
High-order harmonics as a nonlinear tool to track pulsedynamics along a filament, High-Brightness Sources and Light-Driven Interactions HILAS, Long Beach, California, USA, HS4B.5 (2016)
A. Tajalli, B. Chanteau, M. Kretschmar, H. Kurz, M. Kovacev, U. Morgner, T. Nagy:
Few-cycle pulse characterization using XPW d-scan, High-Brightness Sources and Light-Driven Interactions HILAS,
Long Beach, California, USA, HS3B.5 (2016)
A. Tajalli, B. Chanteau, M. Kretschmar, H. Kurz, M. Kovacev, U. Morgner, T. Nagy:
Full characterization of few-cycle pulses using cross-polarized wave generation d scan technique,
CLEO, San Jose, California, USA, FF1M.8 (2016)
J.-H. Klein-Wiele:
Zell-Adhäsions-Reduzierte Traumaimplantate, F.O.M.-Jahreskonferenz, Berlin 2016
J.-H. Klein-Wiele:
Oberflächenfunktionalisierung zur Adhäsions-Reduzierung von humanen Zellen auf Traumaimplantaten, InnoPlanT-Netzwerktreffen – Thema „Implantatoberflächen“, Erlangen (20.10.2016)
N. Wang, T. Fricke-Begemann, P. Peretzki, M. Seibt, J. Ihlemann:
The formation of nc-Si in SiOx induced by continuous-wave laser irradiation,
DPG-Frühjahrstagung, Regensburg (03.2016)
M. Heinz, M. Dubiel, V. Srabionyan, V. Pryadchenko, L. Avakyan, Y. Zubavichus, J. Meinertz,
J. Ihlemann, L. Bugaev:
Silver nanoparticles in silicate glass prepared by UV laser: correlations between the optical properties and the atomic structure of the silver nanoparticles, 90. Glastechnische Tagung Goslar (06.2016)
N. Wang, T. Fricke-Begemann, K. Rewerts, P. Peretzki, J. Ihlemann, M. Seibt:
The formation of nanocrystaline Si in substrate bound silicon rich silicon oxide by damage free continuous wave laser irradiation, 23rd International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials (ISMANAM 2016),
Nara, Japan (07.2016)
N. Wang, T. Fricke-Begemann, P. Peretzki, K. Thiel, M. Seibt, J. Ihlemann:
The micro-structural analysis of damaged region in substrate-bound silicon-rich silicon oxide induced by continuous wave laser irradiation, 23rd International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials (ISMANAM 2016)
Nara, Japan (07.2016)
J.-H. Klein-Wiele, C. Dölle, L. Wittig, M. Brandmann, N. Suter, S. Dervis, F. Kleinwort, P. Simon,
I. Grunwald:
Oberflächenfunktionalisierung zur Adhäsions-Reduzierung von humanen Zellen auf Traumaimplantaten, 23. Innovationstag Mittelstand des BMWi, Berlin (2.6.2016)
J.-H. Klein-Wiele, C. Dölle, L. Wittig, M. Brandmann, N. Suter, S. Dervis, F. Kleinwort, P. Simon,
I. Grunwald:
Oberflächenfunktionalisierung zur Adhäsions-Reduzierung von humanen Zellen auf Traumaimplantaten, F.O.M.-Jahreskonferenz,
Berlin (2016)

Publikationen

T. Mey, S. Zayko, C. Ropers, B. Schäfer, K. Mann:
Toroidal grating astigmatism of high-harmonics characterized by EUV Hartmann sensor.
Optics Express 23, No. 12, 15310 (2015) DOI: 10.1364/OE.23.015310
O. Novák, T. Miura, M. Smrž, M. Chyla, S. Nagisetty, J. Mužík, J. Linnemann,
H. Turčičová, V. Jambunathan, O. Slezák, J. Huynh, P. Severová, P. Navrátil,
D. Vojna, L. Horáčková, K. Mann, A. Lucianetti, A. Endo, D. Rostohar, T. Mocek:
Status of the High Average Power Diode-Pumped Solid State Laser Development at HiLASE Applied Sciences 5(4), 637-665 (2015) DOI:10.3390/app5040637
D. Köhne, T. Fricke-Begemann, R. Weichenhain-Schriever, J. Ihlemann:
Large area silica nano grids by homogeneous high resolution laser patterning of SiO_x-films,
Journal of Laser Micro/Nanoengineering 10, 158 (2015)

Konferenzbeiträge

T. Mey:
Wigner distribution measurement of the spatial coherence properties of FLASH,
Users Meeting 2015 des DESY, Hamburg (01.2015)
K. Mann:
Wellenfront-Messtechnik zur Charakterisierung von Optiken und Laserstrahlung,
DPG-Frühjahrstagung, Bochum (03.2015)
K. Mann:
Messung von Absorptionsverlusten inoptischen Hochleistungskomponenten SPECTARIS Workshop “Qualitätssicherung von Hochleistungs-Laseroptiken”,
Wetzlar, eingel. Vortrag (03.2015)
K. Mann:
Table-top LPP source for spectroscopic and microscopic applications in the water window,
EUV Workshop at HiLase, Prag, eingel. Vortrag (04.2015)
K. Mann:
Table-top EUV/Soft X-ray Source and Wavefront Measurements at Short Wavelengths COST,
Workshop MP1203, Jena (04.2015)
K. Mann:
Wavefront metrology and beam characterization in the EUV/soft X-ray spectral range,
2nd Swedish-German Workshop on X-Ray Optics, HZB Berlin-Adlershof, eingel. Vortrag (04.2015)
T. Mey:
Coherence properties of free-electron,
lasers Workshop “PhotonDiag2015”, Triest, Italien (06.2015)
K. Mann:
Applications of laser-driven EUV/soft X-ray sources and wavefront measurements at short wavelengths,
Laserlab Europe Workshop ALPS2015, Warschau, eingel. Vortrag (07.2015)
T. Mey:
Wigner distribution measurement of the spatial coherence properties of FELs,
SPIE Optics + Photonics, San Diego, USA (08.2015)
M. Müller:
Table-top NEXAFS spectroscopy and soft x-ray microscopy with a laser-induced plasma source ICXOM23,
Brookhaven National Laboratory, USA (09.2015)
K. Mann:
Erzeugung und Anwendung von weicher Röntgenstrahlung aus laser-induzierten Plasmen,
Auswärtsseminar Hochschule Zwickau, Vogtland (09.2015)
T. Mey:
Beam diagnostics at EUV wavelengths,
290. PTB-Seminar “VUV and EUV Metrology”, Berlin (11.2015)
K. Mann:
Absorption, Wellenfrontdeformation und Fokusshift in optischen Hochleistungs-Komponenten,
Optence Workshop, Bad Kreuznach, eingel. Vortrag (11.2015)
T. Mey, B. Schäfer, B. Keitel, M. Kuhlmann, E. Plönjes, K. Mann:
Wigner distribution measurement of the spatial coherence properties of FLASH,
DESY Users’ Meeting, Hamburg (01.2015)
C. Thiel, M. Stubenvoll, B. Schäfer, T. Krol:
Reliable Beam Positioning for Metal-based Additive Manufacturing by Means of Focal Shift,
Reduction Lasers in Manufacturing Conference, München (06.2015)
K. Mann, B. Schäfer, M. Stubenvoll, K. Hentschel, M. Zenz:
Measurement and compensation of wavefront deformations and focal shifts in high power laser optics,
Boulder Damage Symposium, Boulder /USA (09.2015)
O. Novák, K. Mann, A. Endo, T. Mocek et al.:
Time-resolved deformation measurement of Yb:YAG thin disk using wavefront sensor,
Photonics West, San Francisco (01.2015)

Buchbeiträge

K. Mann:
Lithography in the Deep Ultraviolet and Extreme Ultraviolet in: Laser-Induced Damage in Optical Materials,
Ed. D. Ristau, pp. 475 – 495, Taylor&Francis, 2015
K. Mann:
Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure Measurements Using a Laboratory-Scale XUV Source,
in: Short Wavelength Laboratory Sources: Principles and Practices, pp. 407-413, 2015
M. Krämer, K. Mann:
Broadband Multilayers:Tailor Made Mirrors for Linearly Polarized X-rays from a Laser Plasma Source,
in: Short Wavelength Laboratory Sources: Principles and Practices, pp. 326-332, 2015
J. Hyyti, M. Hofmann, S. Birkholz, M. Bock, S.K. Das, R. Grunwald, M. Hoffmann, T. Nagy, A. Demircan, M. Jupé, D. Ristau, U. Morgner, C. Brée, M. Woerner, T. Elsaesser, G. Steinmeyer:
Non-Instantaneous Polarization Dynamics in Resonant Dielectrics, CLEO/Europe-EQEC 2015 Münich, Germany (regular talk, EE-5b.2 MON)

Publikationen

T. Mey, B. Schäfer, K. Mann , B. Keitel, M. Kuhlmann, E. Plönjes:
Wigner distribution measurements of the spatial coherence properties of the free-electron laser FLASH, Optics Express 22, No. 13, 16571, http://dx.doi.org/10.1364/OE.22.016571, (2014)
M. Müller, T. Mey, J. Niemeyer, K. Mann:
„Table-top soft X-ray microscope using laser-induced plasma from a pulsed gas jet“, Opt. Express 22 023489, (2014)
C. Liberatore, K. Mann, M. Müller, L. Pina, L. Juha, L. Vysin, J. Rocca, A. Endo, T. Mocek:
„Short-wavelength ablation of polymers in the high-fluence regime „, Phys. Scr. 2014, 014066, (2014)
M. Stubenvoll, B. Schäfer, K. Mann:
Measurement and compensation of laser-induced wavefront deformations and focal shifts in near IR optics, Opt. Expr. 22, 25385-25396 (2014)
T. Mey, B. Schäfer, K. Mann:
Measurement of the Wigner distribution function of non-separable laser beams employing a toroidal mirror New Journal of Physics 16, 123042 (2014)
C. Liberatore, K. Mann, M. Müller, L. Pina, L. Juha, L. Vyšín, J. J. Rocca, A. Endo, T. Mocek:
Short-wavelength ablation of polymers in the high-fluence regime Physica Scripta 2014, 014066 (2014)
J. Bekesi, P. Simon, J. Ihlemann:
Deterministic sub-micron 2D grating structures on steel by UV-fs-laser interference patterning, Appl. Phys. A 114, 69 (2014)

Konferenzbeiträge

K. Mann:
Table-top EUV/Soft X-ray source for metrological applications Akad. d. Wissenschaften / HiLase, Prag, eingel. Vortrag (02.2014)
K. Mann:
Table-top EUV/Soft X-ray Source and Wavefront Measurements at Short Wavelengths SPIE Conf. „Advanced Lithography“ San Jose/USA (02.2014)
K. Mann:
Absorption and wavefront deformations in high power laser optics Sino-German Symp. „Characterization of Laser Components“, Laser Zentrum Hannover (05.2014)
K. Mann:
Stabilität optischer Komponenten für UV-Laser Bayern Photonik Workshop „UV-Laser“, Nürnberg, eingel. Vortrag (07.2014)
K. Mann:
Wellenfront-Messtechnik zur Charakterisierung von Optiken und Laserstrahlung PhotonicNet Workshop „Technische Optik in der Praxis“, Göttingen, eingel. Vortrag (09.2014)
K. Mann:
Absorptance, thermal lensing and damage testing in optical materials for DUV, EUV and x-ray radiation COST meeting, Lissabon (09.2014)

K. Mann:
Wavefront metrology for optics and laser beam characterization Int. Conf. on Optics, Photonics & Photosciences (CIOFF), Havanna/Kuba eingel. Vortrag (10.2014)
K. Mann:
Messung und Kompensation von Wellenfront-Deformationen und Fokusshift in NIR-Optiken Bayern Photonik Workshop „Thermische Linsen“, Nürnberg, eingel. Vortrag (12.2014)
B. Schäfer:
Beam wavefront and spatial coherence from the Wigner distribution function COST meeting, Bern (03.2014)
M. Müller:
Applications of a table-top laser-induced plasma source emitting in the soft x-ray range. Institutskolloquium Laser-Laboratorium Göttingen e.V. (03. 2014)
M. Müller:
NEXAFS spectroscopy and imaging performance of a soft x-ray microscope using a table-top laser-induced plasma source. DPG-Frühjahrstagung, Berlin (03. 2014)
M. Müller:
Soft x-ray microscopy and NEXAFS spectroscopy using a table-top laser-induced plasma source based on a pulsed gas jet. 2nd BOX Workshop (part of the BIO-OPT-XUV European Project), Kladno/Czech Republic (05. 2014)
M. Stubenvoll:
Photothermische Messungen zur Reduktion und passiven Kompensation thermischer Linsen DGaO-Jahrestagung (06.2014), Karlsruhe; sowie Auswärtsseminar der Hochschule Zwickau, Schöneck/Vogtland (09.2014) T. Mey Strahlungseigenschaften von extremen UV- und weichen Röntgenquellen. Disputationsvortrag, Laser-Laboratorium Göttingen e.V. (11. 2014)
T. Mey, B. Schäfer, B. Keitel, M. Kuhlmann, E. Plönjes, K. Mann, K. Tiedtke:
Measurement of Wigner distribution function for beam characterization of FELs DESY Users’ Meeting, Hamburg (01.2014)
M. Müller, F.-C. Kühl, T. Mey, K. Mann:
Emission properties and applications of ns and ps laser-induced soft x-ray sources using pulsed gas jets. COST Action MP1203 – Annual General Assembly and Training School for advanced x-ray spatial and temporal metrology, Dubrovnik (10. 2014)
D.S. Ivanov, V.P. Lipp, A. Blumenstein, V.P. Veiko, E. Jakovlev, M. E. Garcia, B. Rethfeld,
J. Ihlemann, P. Simon:
Molecular Dynamics Modeling of fs Laser Pulse Nanostructuring of Materials, ICPEPA-9,
9th International Conference on Photo-Excited Processes and Applications, Matsue, Japan (2014)
M. Kretschmar, C. Brée, A. Demircan, T. Nagy, H.G. Kurz, U. Morgner, M. Kovacev:
Direct observation of pulse splitting dynamics and self-compression along a femtosecond filament,
HILAS 2014, Berlin, Germany (regular talk, HTu1C.2)
C. Brée, M. Kretschmar, T. Nagy, M. Hofmann, A. Demircan, U. Morgner, M. Kovacev:
Fingerprint of Self-Compression in the High Harmonic Spectrum from a Filament,
HILAS 2014, Berlin, Germany (poster, JW2A.7)
F. Böhle, M. Kretschmar, A. Jullien, M. Kovacs, M. Miranda, R. Romero, H. Crespo, P. Simon,
R. Lopez-Martens, T. Nagy:
Generation of 3-mJ, 4-fs CEP-Stable Pulses by Long Stretched Flexible Hollow Fibers,
HILAS 2014, Berlin, Germany (post-deadline talk, HW5C.2)
F. Böhle, M. Kretschmar, A. Jullien, P. Simon, R. Lopez-Martens, T. Nagy:
CEP-stable, multi-mJ, 4.3 fs pulses from long stretched flexible hollow fibers,
CLEO 2014, San José, CA, USA (regular talk, SW1E.1)
M. Kretschmar, T. Nagy, A. Demircan, C. Brée, M. Hofmann, H.G. Kurz, U. Morgner, M. Kovacev:
Direct observation of pulse dynamics, influencing high-order harmonic emission along a filament,
CLEO 2014, San José, CA, USA (regular talk, STh1E.1)
L. Brusberg, M. Neitz, H. Schröder, T. Fricke-Begemann, J. Ihlemann:
Fabrication of Fresnel micro lens array in borosilicate glass by F₂-laser ablation for glass interposer application, OPTO, part of Photonics West, San Francisco (02.2014)
D. Köhne, T. Fricke-Begemann, R. Weichenhain-Schriever, J. Ihlemann:
Large area silica nano grids by homogeneous high resolution laser patterning of SiO_x-films,
LPM2014 – the 15th International Symposium on Laser Precision Microfabrication Vilnius, Litauen (06.2014)
M. Dubiel, M. Heinz, M. Stiebing, J. Meinertz, J. Ihlemann, T. Rainer:
Generation and characterization of plasmonic nanostructures in glass surfaces by means of excimer and solid state laser irradiation,
SPIE Optics + Photonics 2014, San Diego (08.2014)
A. Dittrich, T. Fricke-Begemann, J. Ihlemann:
Laser fabrication of silica gratings by ablation and modification of silicone films 8th International Conference on Photonic Technologies, LANE 2014, Fürth (09.2014)
J. Ihlemann:
Excimerlaser-Strukturierung von SiO_x-Schichten: Herstellung von Phasenmasken und Nanonetzen,
PhotonicNet Arbeitskreistreffen DUV/VUV-Optik Braunschweig (09.2014)
J. Meinertz, R. Weichenhain-Schriever, J. Ihlemann, M. Heinz, M. Dubiel, S. Brunsch, T. Rainer:
UV-Laser-Feinststrukturierung von Glasoberflächen und ihre Anwendung zur diffraktiven Markierung, Workshop Bearbeitung von Glaswerkstoffen mit innovativen Verfahren,
Düsseldorf (10.2014)
T. Fricke-Begemann:
Mikrooptiken aus Glas und Quarzglas durch direkte UV-Laserbearbeitung, Handlungsfeldkonferenz Optische Kommunikation und Sensorik, Berlin (11.2014)
M. Heinz, M. Dubiel, J. Meinertz, J. Ihlemann, A. Hoell:
Investigation of metal nanoparticles formed by means of excimer laser irradiation of ionexchanged glasses, 88th Annual Meeting of the German Society of Glass Technology, Aachen (05.2014)
J. Ihlemann:
Laserstrukturierung von Phasenmasken in Quarzglas,
PhotonicNet Seminar Diffraktive optische Elemente – Einsatzfelder, Design,
Produktion und Messtechnik Göttingen (11.2014)

Buchbeiträge

K. Mann:
Lithography in the Deep Ultraviolet and Extreme Ultraviolet in: „Laser-induced Damage in Optical Materials“, Ed. D. Ristau, Taylor & Francis (12.2014)
K. Mann:
Near-edge x-ray absorption fine structure measurements using a lab-scale XUV source In: “Short Wavelength Laboratory Sources: Principles and Practices”, Ed. D. Bleiner, A. Michette et al., COST Action MP0601, DOI:10.1039/9781849735018 (12.2014)
T. Fricke-Begemann, J. Ihlemann:
Coupling to planar and strip waveguides. in: Planar Waveguides and other Confined Geometries, G. Marowsky,
Ed., Springer Series in Optical Sciences 189 (2014) pp. 169-183

Präsentation „Optik / Kurze Wellenlängen“

Die im folgenden dargestellten Forschungstätigkeiten der Arbeitsgruppe „Optik / Kurze Wellenlängen“ im Bereich der EUV/XUV-Technologie wurden auf der Lasermesse „LASER World of PHOTONICS“ 2011 präsentiert.

Für Interessenten steht die Präsentation auch als Pdf-Datei zum freien Download zur Verfügung:

Download IFNANO-Präsentation "Optik / Kurze Wellenlängen"

Kooperationen

Gremien / Ausschüsse

Mitarbeit im VDI-Richtlinienausschuss „Röntgenoptische Systeme“
Mitglied im Technical Committee des Boulder Damage Symposiums’, Boulder /Co (USA)
Die Methoden zur Strahl- und Optik-Charakterisierung konnten durch Mitarbeit in DIN- und ISO-Ausschüssen in aktuelle Normvorschriften umgesetzt werden.
Unter Projektleitung des IFNANO wurde eine ISO-Norm zur Wellenfront-Messung von Laserstrahlung erarbeitet und verabschiedet (ISO/DIS 15367 II).

Industrielle Kooperationen

Die Arbeitsgruppe kooperiert in Projekten oder in Form von Auftragsarbeiten u.a. mit folgenden Firmen:

Institutionelle Kooperationen

In wissenschaftlichen Projekten wird mit folgenden Instituten zusammengearbeitet:

Kurze Wellenlängen

Abteilung „Kurze Wellenlängen“

Optik-Charakterisierung

Streuung

Wellenfrontdeformation / Thermische Linsen

Absorption / Streuung

Strahlpropagation

Wellenfront-Sensorik

Kohärenz-Analyse / Messung der 4D-Kohärenzfunktion

EUV-Strahlung und weiche Röntgenstrahlung

Wechselwirkung mit Materie

Röntgen-Absorptionsspektroskopie (NEXAFS)

Röntgenmikroskopie im „Wasserfenster“

Kompression ultrakurzer Pulse

Laserinduzierte Nanostrukturbildung

Glas und Optik

Periodische Nanostrukturen

Produkte und Dienstleistungen

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Kooperationen

Gremien / Ausschüsse

Industrielle Kooperationen

Institutionelle Kooperationen

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